]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/releng/9.2.git/blob - sys/mips/mips/pmap.c
- Copy stable/9 to releng/9.2 as part of the 9.2-RELEASE cycle.
[FreeBSD/releng/9.2.git] / sys / mips / mips / pmap.c
1 /*
2  * Copyright (c) 1991 Regents of the University of California.
3  * All rights reserved.
4  * Copyright (c) 1994 John S. Dyson
5  * All rights reserved.
6  * Copyright (c) 1994 David Greenman
7  * All rights reserved.
8  *
9  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
10  * the Systems Programming Group of the University of Utah Computer
11  * Science Department and William Jolitz of UUNET Technologies Inc.
12  *
13  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
14  * modification, are permitted provided that the following conditions
15  * are met:
16  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
17  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
18  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
19  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
20  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
21  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
22  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
23  *    without specific prior written permission.
24  *
25  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
26  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
27  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
28  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
29  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
30  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
31  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
32  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
33  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
34  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
35  * SUCH DAMAGE.
36  *
37  *      from:   @(#)pmap.c      7.7 (Berkeley)  5/12/91
38  *      from: src/sys/i386/i386/pmap.c,v 1.250.2.8 2000/11/21 00:09:14 ps
39  *      JNPR: pmap.c,v 1.11.2.1 2007/08/16 11:51:06 girish
40  */
41
42 /*
43  *      Manages physical address maps.
44  *
45  *      In addition to hardware address maps, this
46  *      module is called upon to provide software-use-only
47  *      maps which may or may not be stored in the same
48  *      form as hardware maps.  These pseudo-maps are
49  *      used to store intermediate results from copy
50  *      operations to and from address spaces.
51  *
52  *      Since the information managed by this module is
53  *      also stored by the logical address mapping module,
54  *      this module may throw away valid virtual-to-physical
55  *      mappings at almost any time.  However, invalidations
56  *      of virtual-to-physical mappings must be done as
57  *      requested.
58  *
59  *      In order to cope with hardware architectures which
60  *      make virtual-to-physical map invalidates expensive,
61  *      this module may delay invalidate or reduced protection
62  *      operations until such time as they are actually
63  *      necessary.  This module is given full information as
64  *      to which processors are currently using which maps,
65  *      and to when physical maps must be made correct.
66  */
67
68 #include <sys/cdefs.h>
69 __FBSDID("$FreeBSD$");
70
71 #include "opt_ddb.h"
72
73 #include <sys/param.h>
74 #include <sys/systm.h>
75 #include <sys/proc.h>
76 #include <sys/msgbuf.h>
77 #include <sys/vmmeter.h>
78 #include <sys/mman.h>
79 #include <sys/smp.h>
80 #ifdef DDB
81 #include <ddb/ddb.h>
82 #endif
83
84 #include <vm/vm.h>
85 #include <vm/vm_param.h>
86 #include <vm/vm_phys.h>
87 #include <sys/lock.h>
88 #include <sys/mutex.h>
89 #include <vm/vm_kern.h>
90 #include <vm/vm_page.h>
91 #include <vm/vm_map.h>
92 #include <vm/vm_object.h>
93 #include <vm/vm_extern.h>
94 #include <vm/vm_pageout.h>
95 #include <vm/vm_pager.h>
96 #include <vm/uma.h>
97 #include <sys/pcpu.h>
98 #include <sys/sched.h>
99 #ifdef SMP
100 #include <sys/smp.h>
101 #endif
102
103 #include <machine/cache.h>
104 #include <machine/md_var.h>
105 #include <machine/tlb.h>
106
107 #undef PMAP_DEBUG
108
109 #ifndef PMAP_SHPGPERPROC
110 #define PMAP_SHPGPERPROC 200
111 #endif
112
113 #if !defined(DIAGNOSTIC)
114 #define PMAP_INLINE __inline
115 #else
116 #define PMAP_INLINE
117 #endif
118
119 /*
120  * Get PDEs and PTEs for user/kernel address space
121  */
122 #define pmap_seg_index(v)       (((v) >> SEGSHIFT) & (NPDEPG - 1))
123 #define pmap_pde_index(v)       (((v) >> PDRSHIFT) & (NPDEPG - 1))
124 #define pmap_pte_index(v)       (((v) >> PAGE_SHIFT) & (NPTEPG - 1))
125 #define pmap_pde_pindex(v)      ((v) >> PDRSHIFT)
126
127 #ifdef __mips_n64
128 #define NUPDE                   (NPDEPG * NPDEPG)
129 #define NUSERPGTBLS             (NUPDE + NPDEPG)
130 #else
131 #define NUPDE                   (NPDEPG)
132 #define NUSERPGTBLS             (NUPDE)
133 #endif
134
135 #define is_kernel_pmap(x)       ((x) == kernel_pmap)
136
137 struct pmap kernel_pmap_store;
138 pd_entry_t *kernel_segmap;
139
140 vm_offset_t virtual_avail;      /* VA of first avail page (after kernel bss) */
141 vm_offset_t virtual_end;        /* VA of last avail page (end of kernel AS) */
142
143 static int nkpt;
144 unsigned pmap_max_asid;         /* max ASID supported by the system */
145
146 #define PMAP_ASID_RESERVED      0
147
148 vm_offset_t kernel_vm_end = VM_MIN_KERNEL_ADDRESS;
149
150 static void pmap_asid_alloc(pmap_t pmap);
151
152 /*
153  * Data for the pv entry allocation mechanism
154  */
155 static uma_zone_t pvzone;
156 static struct vm_object pvzone_obj;
157 static int pv_entry_count = 0, pv_entry_max = 0, pv_entry_high_water = 0;
158
159 static PMAP_INLINE void free_pv_entry(pv_entry_t pv);
160 static pv_entry_t get_pv_entry(pmap_t locked_pmap);
161 static void pmap_pvh_free(struct md_page *pvh, pmap_t pmap, vm_offset_t va);
162 static pv_entry_t pmap_pvh_remove(struct md_page *pvh, pmap_t pmap,
163     vm_offset_t va);
164 static __inline void pmap_changebit(vm_page_t m, int bit, boolean_t setem);
165 static vm_page_t pmap_enter_quick_locked(pmap_t pmap, vm_offset_t va,
166     vm_page_t m, vm_prot_t prot, vm_page_t mpte);
167 static int pmap_remove_pte(struct pmap *pmap, pt_entry_t *ptq, vm_offset_t va);
168 static void pmap_remove_page(struct pmap *pmap, vm_offset_t va);
169 static void pmap_remove_entry(struct pmap *pmap, vm_page_t m, vm_offset_t va);
170 static boolean_t pmap_try_insert_pv_entry(pmap_t pmap, vm_page_t mpte,
171     vm_offset_t va, vm_page_t m);
172 static void pmap_update_page(pmap_t pmap, vm_offset_t va, pt_entry_t pte);
173 static void pmap_invalidate_all(pmap_t pmap);
174 static void pmap_invalidate_page(pmap_t pmap, vm_offset_t va);
175 static void _pmap_unwire_ptp(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m);
176
177 static vm_page_t pmap_allocpte(pmap_t pmap, vm_offset_t va, int flags);
178 static vm_page_t _pmap_allocpte(pmap_t pmap, unsigned ptepindex, int flags);
179 static int pmap_unuse_pt(pmap_t, vm_offset_t, vm_page_t);
180 static pt_entry_t init_pte_prot(vm_offset_t va, vm_page_t m, vm_prot_t prot);
181
182 #ifdef SMP
183 static void pmap_invalidate_page_action(void *arg);
184 static void pmap_invalidate_all_action(void *arg);
185 static void pmap_update_page_action(void *arg);
186 #endif
187
188 #ifndef __mips_n64
189 /*
190  * This structure is for high memory (memory above 512Meg in 32 bit) support.
191  * The highmem area does not have a KSEG0 mapping, and we need a mechanism to
192  * do temporary per-CPU mappings for pmap_zero_page, pmap_copy_page etc.
193  *
194  * At bootup, we reserve 2 virtual pages per CPU for mapping highmem pages. To 
195  * access a highmem physical address on a CPU, we map the physical address to
196  * the reserved virtual address for the CPU in the kernel pagetable.  This is 
197  * done with interrupts disabled(although a spinlock and sched_pin would be 
198  * sufficient).
199  */
200 struct local_sysmaps {
201         vm_offset_t     base;
202         uint32_t        saved_intr;
203         uint16_t        valid1, valid2;
204 };
205 static struct local_sysmaps sysmap_lmem[MAXCPU];
206
207 static __inline void
208 pmap_alloc_lmem_map(void)
209 {
210         int i;
211
212         for (i = 0; i < MAXCPU; i++) {
213                 sysmap_lmem[i].base = virtual_avail;
214                 virtual_avail += PAGE_SIZE * 2;
215                 sysmap_lmem[i].valid1 = sysmap_lmem[i].valid2 = 0;
216         }
217 }
218
219 static __inline vm_offset_t
220 pmap_lmem_map1(vm_paddr_t phys)
221 {
222         struct local_sysmaps *sysm;
223         pt_entry_t *pte, npte;
224         vm_offset_t va;
225         uint32_t intr;
226         int cpu;
227
228         intr = intr_disable();
229         cpu = PCPU_GET(cpuid);
230         sysm = &sysmap_lmem[cpu];
231         sysm->saved_intr = intr;
232         va = sysm->base;
233         npte = TLBLO_PA_TO_PFN(phys) |
234             PTE_D | PTE_V | PTE_G | PTE_W | PTE_C_CACHE;
235         pte = pmap_pte(kernel_pmap, va);
236         *pte = npte;
237         sysm->valid1 = 1;
238         return (va);
239 }
240
241 static __inline vm_offset_t
242 pmap_lmem_map2(vm_paddr_t phys1, vm_paddr_t phys2)
243 {
244         struct local_sysmaps *sysm;
245         pt_entry_t *pte, npte;
246         vm_offset_t va1, va2;
247         uint32_t intr;
248         int cpu;
249
250         intr = intr_disable();
251         cpu = PCPU_GET(cpuid);
252         sysm = &sysmap_lmem[cpu];
253         sysm->saved_intr = intr;
254         va1 = sysm->base;
255         va2 = sysm->base + PAGE_SIZE;
256         npte = TLBLO_PA_TO_PFN(phys1) |
257             PTE_D | PTE_V | PTE_G | PTE_W | PTE_C_CACHE;
258         pte = pmap_pte(kernel_pmap, va1);
259         *pte = npte;
260         npte =  TLBLO_PA_TO_PFN(phys2) |
261             PTE_D | PTE_V | PTE_G | PTE_W | PTE_C_CACHE;
262         pte = pmap_pte(kernel_pmap, va2);
263         *pte = npte;
264         sysm->valid1 = 1;
265         sysm->valid2 = 1;
266         return (va1);
267 }
268
269 static __inline void
270 pmap_lmem_unmap(void)
271 {
272         struct local_sysmaps *sysm;
273         pt_entry_t *pte;
274         int cpu;
275
276         cpu = PCPU_GET(cpuid);
277         sysm = &sysmap_lmem[cpu];
278         pte = pmap_pte(kernel_pmap, sysm->base);
279         *pte = PTE_G;
280         tlb_invalidate_address(kernel_pmap, sysm->base);
281         sysm->valid1 = 0;
282         if (sysm->valid2) {
283                 pte = pmap_pte(kernel_pmap, sysm->base + PAGE_SIZE);
284                 *pte = PTE_G;
285                 tlb_invalidate_address(kernel_pmap, sysm->base + PAGE_SIZE);
286                 sysm->valid2 = 0;
287         }
288         intr_restore(sysm->saved_intr);
289 }
290 #else  /* __mips_n64 */
291
292 static __inline void
293 pmap_alloc_lmem_map(void)
294 {
295 }
296
297 static __inline vm_offset_t
298 pmap_lmem_map1(vm_paddr_t phys)
299 {
300
301         return (0);
302 }
303
304 static __inline vm_offset_t
305 pmap_lmem_map2(vm_paddr_t phys1, vm_paddr_t phys2)
306 {
307
308         return (0);
309 }
310
311 static __inline vm_offset_t 
312 pmap_lmem_unmap(void)
313 {
314
315         return (0);
316 }
317 #endif /* !__mips_n64 */
318
319 /*
320  * Page table entry lookup routines.
321  */
322 static __inline pd_entry_t *
323 pmap_segmap(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
324 {
325
326         return (&pmap->pm_segtab[pmap_seg_index(va)]);
327 }
328
329 #ifdef __mips_n64
330 static __inline pd_entry_t *
331 pmap_pdpe_to_pde(pd_entry_t *pdpe, vm_offset_t va)
332 {
333         pd_entry_t *pde;
334
335         pde = (pd_entry_t *)*pdpe;
336         return (&pde[pmap_pde_index(va)]);
337 }
338
339 static __inline pd_entry_t *
340 pmap_pde(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
341 {
342         pd_entry_t *pdpe;
343
344         pdpe = pmap_segmap(pmap, va);
345         if (pdpe == NULL || *pdpe == NULL)
346                 return (NULL);
347
348         return (pmap_pdpe_to_pde(pdpe, va));
349 }
350 #else
351 static __inline pd_entry_t *
352 pmap_pdpe_to_pde(pd_entry_t *pdpe, vm_offset_t va)
353 {
354
355         return (pdpe);
356 }
357
358 static __inline 
359 pd_entry_t *pmap_pde(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
360 {
361
362         return (pmap_segmap(pmap, va));
363 }
364 #endif
365
366 static __inline pt_entry_t *
367 pmap_pde_to_pte(pd_entry_t *pde, vm_offset_t va)
368 {
369         pt_entry_t *pte;
370
371         pte = (pt_entry_t *)*pde;
372         return (&pte[pmap_pte_index(va)]);
373 }
374
375 pt_entry_t *
376 pmap_pte(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
377 {
378         pd_entry_t *pde;
379
380         pde = pmap_pde(pmap, va);
381         if (pde == NULL || *pde == NULL)
382                 return (NULL);
383
384         return (pmap_pde_to_pte(pde, va));
385 }
386
387 vm_offset_t
388 pmap_steal_memory(vm_size_t size)
389 {
390         vm_paddr_t bank_size, pa;
391         vm_offset_t va;
392
393         size = round_page(size);
394         bank_size = phys_avail[1] - phys_avail[0];
395         while (size > bank_size) {
396                 int i;
397
398                 for (i = 0; phys_avail[i + 2]; i += 2) {
399                         phys_avail[i] = phys_avail[i + 2];
400                         phys_avail[i + 1] = phys_avail[i + 3];
401                 }
402                 phys_avail[i] = 0;
403                 phys_avail[i + 1] = 0;
404                 if (!phys_avail[0])
405                         panic("pmap_steal_memory: out of memory");
406                 bank_size = phys_avail[1] - phys_avail[0];
407         }
408
409         pa = phys_avail[0];
410         phys_avail[0] += size;
411         if (MIPS_DIRECT_MAPPABLE(pa) == 0)
412                 panic("Out of memory below 512Meg?");
413         va = MIPS_PHYS_TO_DIRECT(pa);
414         bzero((caddr_t)va, size);
415         return (va);
416 }
417
418 /*
419  * Bootstrap the system enough to run with virtual memory.  This
420  * assumes that the phys_avail array has been initialized.
421  */
422 static void 
423 pmap_create_kernel_pagetable(void)
424 {
425         int i, j;
426         vm_offset_t ptaddr;
427         pt_entry_t *pte;
428 #ifdef __mips_n64
429         pd_entry_t *pde;
430         vm_offset_t pdaddr;
431         int npt, npde;
432 #endif
433
434         /*
435          * Allocate segment table for the kernel
436          */
437         kernel_segmap = (pd_entry_t *)pmap_steal_memory(PAGE_SIZE);
438
439         /*
440          * Allocate second level page tables for the kernel
441          */
442 #ifdef __mips_n64
443         npde = howmany(NKPT, NPDEPG);
444         pdaddr = pmap_steal_memory(PAGE_SIZE * npde);
445 #endif
446         nkpt = NKPT;
447         ptaddr = pmap_steal_memory(PAGE_SIZE * nkpt);
448
449         /*
450          * The R[4-7]?00 stores only one copy of the Global bit in the
451          * translation lookaside buffer for each 2 page entry. Thus invalid
452          * entrys must have the Global bit set so when Entry LO and Entry HI
453          * G bits are anded together they will produce a global bit to store
454          * in the tlb.
455          */
456         for (i = 0, pte = (pt_entry_t *)ptaddr; i < (nkpt * NPTEPG); i++, pte++)
457                 *pte = PTE_G;
458
459 #ifdef __mips_n64
460         for (i = 0,  npt = nkpt; npt > 0; i++) {
461                 kernel_segmap[i] = (pd_entry_t)(pdaddr + i * PAGE_SIZE);
462                 pde = (pd_entry_t *)kernel_segmap[i];
463
464                 for (j = 0; j < NPDEPG && npt > 0; j++, npt--)
465                         pde[j] = (pd_entry_t)(ptaddr + (i * NPDEPG + j) * PAGE_SIZE);
466         }
467 #else
468         for (i = 0, j = pmap_seg_index(VM_MIN_KERNEL_ADDRESS); i < nkpt; i++, j++)
469                 kernel_segmap[j] = (pd_entry_t)(ptaddr + (i * PAGE_SIZE));
470 #endif
471
472         PMAP_LOCK_INIT(kernel_pmap);
473         kernel_pmap->pm_segtab = kernel_segmap;
474         CPU_FILL(&kernel_pmap->pm_active);
475         TAILQ_INIT(&kernel_pmap->pm_pvlist);
476         kernel_pmap->pm_asid[0].asid = PMAP_ASID_RESERVED;
477         kernel_pmap->pm_asid[0].gen = 0;
478         kernel_vm_end += nkpt * NPTEPG * PAGE_SIZE;
479 }
480
481 void
482 pmap_bootstrap(void)
483 {
484         int i;
485         int need_local_mappings = 0; 
486
487         /* Sort. */
488 again:
489         for (i = 0; phys_avail[i + 1] != 0; i += 2) {
490                 /*
491                  * Keep the memory aligned on page boundary.
492                  */
493                 phys_avail[i] = round_page(phys_avail[i]);
494                 phys_avail[i + 1] = trunc_page(phys_avail[i + 1]);
495
496                 if (i < 2)
497                         continue;
498                 if (phys_avail[i - 2] > phys_avail[i]) {
499                         vm_paddr_t ptemp[2];
500
501                         ptemp[0] = phys_avail[i + 0];
502                         ptemp[1] = phys_avail[i + 1];
503
504                         phys_avail[i + 0] = phys_avail[i - 2];
505                         phys_avail[i + 1] = phys_avail[i - 1];
506
507                         phys_avail[i - 2] = ptemp[0];
508                         phys_avail[i - 1] = ptemp[1];
509                         goto again;
510                 }
511         }
512
513         /*
514          * In 32 bit, we may have memory which cannot be mapped directly.
515          * This memory will need temporary mapping before it can be
516          * accessed.
517          */
518         if (!MIPS_DIRECT_MAPPABLE(phys_avail[i - 1] - 1))
519                 need_local_mappings = 1;
520
521         /*
522          * Copy the phys_avail[] array before we start stealing memory from it.
523          */
524         for (i = 0; phys_avail[i + 1] != 0; i += 2) {
525                 physmem_desc[i] = phys_avail[i];
526                 physmem_desc[i + 1] = phys_avail[i + 1];
527         }
528
529         Maxmem = atop(phys_avail[i - 1]);
530
531         if (bootverbose) {
532                 printf("Physical memory chunk(s):\n");
533                 for (i = 0; phys_avail[i + 1] != 0; i += 2) {
534                         vm_paddr_t size;
535
536                         size = phys_avail[i + 1] - phys_avail[i];
537                         printf("%#08jx - %#08jx, %ju bytes (%ju pages)\n",
538                             (uintmax_t) phys_avail[i],
539                             (uintmax_t) phys_avail[i + 1] - 1,
540                             (uintmax_t) size, (uintmax_t) size / PAGE_SIZE);
541                 }
542                 printf("Maxmem is 0x%0jx\n", ptoa((uintmax_t)Maxmem));
543         }
544         /*
545          * Steal the message buffer from the beginning of memory.
546          */
547         msgbufp = (struct msgbuf *)pmap_steal_memory(msgbufsize);
548         msgbufinit(msgbufp, msgbufsize);
549
550         /*
551          * Steal thread0 kstack.
552          */
553         kstack0 = pmap_steal_memory(KSTACK_PAGES << PAGE_SHIFT);
554
555         virtual_avail = VM_MIN_KERNEL_ADDRESS;
556         virtual_end = VM_MAX_KERNEL_ADDRESS;
557
558 #ifdef SMP
559         /*
560          * Steal some virtual address space to map the pcpu area.
561          */
562         virtual_avail = roundup2(virtual_avail, PAGE_SIZE * 2);
563         pcpup = (struct pcpu *)virtual_avail;
564         virtual_avail += PAGE_SIZE * 2;
565
566         /*
567          * Initialize the wired TLB entry mapping the pcpu region for
568          * the BSP at 'pcpup'. Up until this point we were operating
569          * with the 'pcpup' for the BSP pointing to a virtual address
570          * in KSEG0 so there was no need for a TLB mapping.
571          */
572         mips_pcpu_tlb_init(PCPU_ADDR(0));
573
574         if (bootverbose)
575                 printf("pcpu is available at virtual address %p.\n", pcpup);
576 #endif
577
578         if (need_local_mappings)
579                 pmap_alloc_lmem_map();
580         pmap_create_kernel_pagetable();
581         pmap_max_asid = VMNUM_PIDS;
582         mips_wr_entryhi(0);
583         mips_wr_pagemask(0);
584 }
585
586 /*
587  * Initialize a vm_page's machine-dependent fields.
588  */
589 void
590 pmap_page_init(vm_page_t m)
591 {
592
593         TAILQ_INIT(&m->md.pv_list);
594         m->md.pv_list_count = 0;
595         m->md.pv_flags = 0;
596 }
597
598 /*
599  *      Initialize the pmap module.
600  *      Called by vm_init, to initialize any structures that the pmap
601  *      system needs to map virtual memory.
602  *      pmap_init has been enhanced to support in a fairly consistant
603  *      way, discontiguous physical memory.
604  */
605 void
606 pmap_init(void)
607 {
608
609         /*
610          * Initialize the address space (zone) for the pv entries.  Set a
611          * high water mark so that the system can recover from excessive
612          * numbers of pv entries.
613          */
614         pvzone = uma_zcreate("PV ENTRY", sizeof(struct pv_entry), NULL, NULL,
615             NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_VM | UMA_ZONE_NOFREE);
616         pv_entry_max = PMAP_SHPGPERPROC * maxproc + cnt.v_page_count;
617         pv_entry_high_water = 9 * (pv_entry_max / 10);
618         uma_zone_set_obj(pvzone, &pvzone_obj, pv_entry_max);
619 }
620
621 /***************************************************
622  * Low level helper routines.....
623  ***************************************************/
624
625 static __inline void
626 pmap_invalidate_all_local(pmap_t pmap)
627 {
628         u_int cpuid;
629
630         cpuid = PCPU_GET(cpuid);
631
632         if (pmap == kernel_pmap) {
633                 tlb_invalidate_all();
634                 return;
635         }
636         if (CPU_ISSET(cpuid, &pmap->pm_active))
637                 tlb_invalidate_all_user(pmap);
638         else
639                 pmap->pm_asid[cpuid].gen = 0;
640 }
641
642 #ifdef SMP
643 static void
644 pmap_invalidate_all(pmap_t pmap)
645 {
646
647         smp_rendezvous(0, pmap_invalidate_all_action, 0, pmap);
648 }
649
650 static void
651 pmap_invalidate_all_action(void *arg)
652 {
653
654         pmap_invalidate_all_local((pmap_t)arg);
655 }
656 #else
657 static void
658 pmap_invalidate_all(pmap_t pmap)
659 {
660
661         pmap_invalidate_all_local(pmap);
662 }
663 #endif
664
665 static __inline void
666 pmap_invalidate_page_local(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
667 {
668         u_int cpuid;
669
670         cpuid = PCPU_GET(cpuid);
671
672         if (is_kernel_pmap(pmap)) {
673                 tlb_invalidate_address(pmap, va);
674                 return;
675         }
676         if (pmap->pm_asid[cpuid].gen != PCPU_GET(asid_generation))
677                 return;
678         else if (!CPU_ISSET(cpuid, &pmap->pm_active)) {
679                 pmap->pm_asid[cpuid].gen = 0;
680                 return;
681         }
682         tlb_invalidate_address(pmap, va);
683 }
684
685 #ifdef SMP
686 struct pmap_invalidate_page_arg {
687         pmap_t pmap;
688         vm_offset_t va;
689 };
690
691 static void
692 pmap_invalidate_page(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
693 {
694         struct pmap_invalidate_page_arg arg;
695
696         arg.pmap = pmap;
697         arg.va = va;
698         smp_rendezvous(0, pmap_invalidate_page_action, 0, &arg);
699 }
700
701 static void
702 pmap_invalidate_page_action(void *arg)
703 {
704         struct pmap_invalidate_page_arg *p = arg;
705
706         pmap_invalidate_page_local(p->pmap, p->va);
707 }
708 #else
709 static void
710 pmap_invalidate_page(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
711 {
712
713         pmap_invalidate_page_local(pmap, va);
714 }
715 #endif
716
717 static __inline void
718 pmap_update_page_local(pmap_t pmap, vm_offset_t va, pt_entry_t pte)
719 {
720         u_int cpuid;
721
722         cpuid = PCPU_GET(cpuid);
723
724         if (is_kernel_pmap(pmap)) {
725                 tlb_update(pmap, va, pte);
726                 return;
727         }
728         if (pmap->pm_asid[cpuid].gen != PCPU_GET(asid_generation))
729                 return;
730         else if (!CPU_ISSET(cpuid, &pmap->pm_active)) {
731                 pmap->pm_asid[cpuid].gen = 0;
732                 return;
733         }
734         tlb_update(pmap, va, pte);
735 }
736
737 #ifdef SMP
738 struct pmap_update_page_arg {
739         pmap_t pmap;
740         vm_offset_t va;
741         pt_entry_t pte;
742 };
743
744 static void
745 pmap_update_page(pmap_t pmap, vm_offset_t va, pt_entry_t pte)
746 {
747         struct pmap_update_page_arg arg;
748
749         arg.pmap = pmap;
750         arg.va = va;
751         arg.pte = pte;
752         smp_rendezvous(0, pmap_update_page_action, 0, &arg);
753 }
754
755 static void
756 pmap_update_page_action(void *arg)
757 {
758         struct pmap_update_page_arg *p = arg;
759
760         pmap_update_page_local(p->pmap, p->va, p->pte);
761 }
762 #else
763 static void
764 pmap_update_page(pmap_t pmap, vm_offset_t va, pt_entry_t pte)
765 {
766
767         pmap_update_page_local(pmap, va, pte);
768 }
769 #endif
770
771 /*
772  *      Routine:        pmap_extract
773  *      Function:
774  *              Extract the physical page address associated
775  *              with the given map/virtual_address pair.
776  */
777 vm_paddr_t
778 pmap_extract(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
779 {
780         pt_entry_t *pte;
781         vm_offset_t retval = 0;
782
783         PMAP_LOCK(pmap);
784         pte = pmap_pte(pmap, va);
785         if (pte) {
786                 retval = TLBLO_PTE_TO_PA(*pte) | (va & PAGE_MASK);
787         }
788         PMAP_UNLOCK(pmap);
789         return (retval);
790 }
791
792 /*
793  *      Routine:        pmap_extract_and_hold
794  *      Function:
795  *              Atomically extract and hold the physical page
796  *              with the given pmap and virtual address pair
797  *              if that mapping permits the given protection.
798  */
799 vm_page_t
800 pmap_extract_and_hold(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_prot_t prot)
801 {
802         pt_entry_t pte;
803         vm_page_t m;
804         vm_paddr_t pa;
805
806         m = NULL;
807         pa = 0;
808         PMAP_LOCK(pmap);
809 retry:
810         pte = *pmap_pte(pmap, va);
811         if (pte != 0 && pte_test(&pte, PTE_V) &&
812             (pte_test(&pte, PTE_D) || (prot & VM_PROT_WRITE) == 0)) {
813                 if (vm_page_pa_tryrelock(pmap, TLBLO_PTE_TO_PA(pte), &pa))
814                         goto retry;
815
816                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(TLBLO_PTE_TO_PA(pte));
817                 vm_page_hold(m);
818         }
819         PA_UNLOCK_COND(pa);
820         PMAP_UNLOCK(pmap);
821         return (m);
822 }
823
824 /***************************************************
825  * Low level mapping routines.....
826  ***************************************************/
827
828 /*
829  * add a wired page to the kva
830  */
831 void
832 pmap_kenter_attr(vm_offset_t va, vm_paddr_t pa, int attr)
833 {
834         pt_entry_t *pte;
835         pt_entry_t opte, npte;
836
837 #ifdef PMAP_DEBUG
838         printf("pmap_kenter:  va: %p -> pa: %p\n", (void *)va, (void *)pa);
839 #endif
840
841         pte = pmap_pte(kernel_pmap, va);
842         opte = *pte;
843         npte = TLBLO_PA_TO_PFN(pa) | attr | PTE_D | PTE_V | PTE_G;
844         *pte = npte;
845         if (pte_test(&opte, PTE_V) && opte != npte)
846                 pmap_update_page(kernel_pmap, va, npte);
847 }
848
849 void
850 pmap_kenter(vm_offset_t va, vm_paddr_t pa)
851 {
852
853         KASSERT(is_cacheable_mem(pa),
854                 ("pmap_kenter: memory at 0x%lx is not cacheable", (u_long)pa));
855
856         pmap_kenter_attr(va, pa, PTE_C_CACHE);
857 }
858
859 /*
860  * remove a page from the kernel pagetables
861  */
862  /* PMAP_INLINE */ void
863 pmap_kremove(vm_offset_t va)
864 {
865         pt_entry_t *pte;
866
867         /*
868          * Write back all caches from the page being destroyed
869          */
870         mips_dcache_wbinv_range_index(va, PAGE_SIZE);
871
872         pte = pmap_pte(kernel_pmap, va);
873         *pte = PTE_G;
874         pmap_invalidate_page(kernel_pmap, va);
875 }
876
877 /*
878  *      Used to map a range of physical addresses into kernel
879  *      virtual address space.
880  *
881  *      The value passed in '*virt' is a suggested virtual address for
882  *      the mapping. Architectures which can support a direct-mapped
883  *      physical to virtual region can return the appropriate address
884  *      within that region, leaving '*virt' unchanged. Other
885  *      architectures should map the pages starting at '*virt' and
886  *      update '*virt' with the first usable address after the mapped
887  *      region.
888  *
889  *      Use XKPHYS for 64 bit, and KSEG0 where possible for 32 bit.
890  */
891 vm_offset_t
892 pmap_map(vm_offset_t *virt, vm_paddr_t start, vm_paddr_t end, int prot)
893 {
894         vm_offset_t va, sva;
895
896         if (MIPS_DIRECT_MAPPABLE(end - 1))
897                 return (MIPS_PHYS_TO_DIRECT(start));
898
899         va = sva = *virt;
900         while (start < end) {
901                 pmap_kenter(va, start);
902                 va += PAGE_SIZE;
903                 start += PAGE_SIZE;
904         }
905         *virt = va;
906         return (sva);
907 }
908
909 /*
910  * Add a list of wired pages to the kva
911  * this routine is only used for temporary
912  * kernel mappings that do not need to have
913  * page modification or references recorded.
914  * Note that old mappings are simply written
915  * over.  The page *must* be wired.
916  */
917 void
918 pmap_qenter(vm_offset_t va, vm_page_t *m, int count)
919 {
920         int i;
921         vm_offset_t origva = va;
922
923         for (i = 0; i < count; i++) {
924                 pmap_flush_pvcache(m[i]);
925                 pmap_kenter(va, VM_PAGE_TO_PHYS(m[i]));
926                 va += PAGE_SIZE;
927         }
928
929         mips_dcache_wbinv_range_index(origva, PAGE_SIZE*count);
930 }
931
932 /*
933  * this routine jerks page mappings from the
934  * kernel -- it is meant only for temporary mappings.
935  */
936 void
937 pmap_qremove(vm_offset_t va, int count)
938 {
939         /*
940          * No need to wb/inv caches here, 
941          *   pmap_kremove will do it for us
942          */
943
944         while (count-- > 0) {
945                 pmap_kremove(va);
946                 va += PAGE_SIZE;
947         }
948 }
949
950 /***************************************************
951  * Page table page management routines.....
952  ***************************************************/
953
954 /*
955  * Decrements a page table page's wire count, which is used to record the
956  * number of valid page table entries within the page.  If the wire count
957  * drops to zero, then the page table page is unmapped.  Returns TRUE if the
958  * page table page was unmapped and FALSE otherwise.
959  */
960 static PMAP_INLINE boolean_t
961 pmap_unwire_ptp(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m)
962 {
963
964         --m->wire_count;
965         if (m->wire_count == 0) {
966                 _pmap_unwire_ptp(pmap, va, m);
967                 return (TRUE);
968         } else
969                 return (FALSE);
970 }
971
972 static void
973 _pmap_unwire_ptp(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m)
974 {
975         pd_entry_t *pde;
976
977         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
978         /*
979          * unmap the page table page
980          */
981 #ifdef __mips_n64
982         if (m->pindex < NUPDE)
983                 pde = pmap_pde(pmap, va);
984         else
985                 pde = pmap_segmap(pmap, va);
986 #else
987         pde = pmap_pde(pmap, va);
988 #endif
989         *pde = 0;
990         pmap->pm_stats.resident_count--;
991
992 #ifdef __mips_n64
993         if (m->pindex < NUPDE) {
994                 pd_entry_t *pdp;
995                 vm_page_t pdpg;
996
997                 /*
998                  * Recursively decrement next level pagetable refcount
999                  */
1000                 pdp = (pd_entry_t *)*pmap_segmap(pmap, va);
1001                 pdpg = PHYS_TO_VM_PAGE(MIPS_DIRECT_TO_PHYS(pdp));
1002                 pmap_unwire_ptp(pmap, va, pdpg);
1003         }
1004 #endif
1005         if (pmap->pm_ptphint == m)
1006                 pmap->pm_ptphint = NULL;
1007
1008         /*
1009          * If the page is finally unwired, simply free it.
1010          */
1011         vm_page_free_zero(m);
1012         atomic_subtract_int(&cnt.v_wire_count, 1);
1013 }
1014
1015 /*
1016  * After removing a page table entry, this routine is used to
1017  * conditionally free the page, and manage the hold/wire counts.
1018  */
1019 static int
1020 pmap_unuse_pt(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t mpte)
1021 {
1022         unsigned ptepindex;
1023         pd_entry_t pteva;
1024
1025         if (va >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
1026                 return (0);
1027
1028         if (mpte == NULL) {
1029                 ptepindex = pmap_pde_pindex(va);
1030                 if (pmap->pm_ptphint &&
1031                     (pmap->pm_ptphint->pindex == ptepindex)) {
1032                         mpte = pmap->pm_ptphint;
1033                 } else {
1034                         pteva = *pmap_pde(pmap, va);
1035                         mpte = PHYS_TO_VM_PAGE(MIPS_DIRECT_TO_PHYS(pteva));
1036                         pmap->pm_ptphint = mpte;
1037                 }
1038         }
1039         return (pmap_unwire_ptp(pmap, va, mpte));
1040 }
1041
1042 void
1043 pmap_pinit0(pmap_t pmap)
1044 {
1045         int i;
1046
1047         PMAP_LOCK_INIT(pmap);
1048         pmap->pm_segtab = kernel_segmap;
1049         CPU_ZERO(&pmap->pm_active);
1050         pmap->pm_ptphint = NULL;
1051         for (i = 0; i < MAXCPU; i++) {
1052                 pmap->pm_asid[i].asid = PMAP_ASID_RESERVED;
1053                 pmap->pm_asid[i].gen = 0;
1054         }
1055         PCPU_SET(curpmap, pmap);
1056         TAILQ_INIT(&pmap->pm_pvlist);
1057         bzero(&pmap->pm_stats, sizeof pmap->pm_stats);
1058 }
1059
1060 void
1061 pmap_grow_direct_page_cache()
1062 {
1063
1064 #ifdef __mips_n64
1065         vm_contig_grow_cache(3, 0, MIPS_XKPHYS_LARGEST_PHYS);
1066 #else
1067         vm_contig_grow_cache(3, 0, MIPS_KSEG0_LARGEST_PHYS);
1068 #endif
1069 }
1070
1071 vm_page_t
1072 pmap_alloc_direct_page(unsigned int index, int req)
1073 {
1074         vm_page_t m;
1075
1076         m = vm_page_alloc_freelist(VM_FREELIST_DIRECT, req);
1077         if (m == NULL)
1078                 return (NULL);
1079
1080         if ((m->flags & PG_ZERO) == 0)
1081                 pmap_zero_page(m);
1082
1083         m->pindex = index;
1084         atomic_add_int(&cnt.v_wire_count, 1);
1085         m->wire_count = 1;
1086         return (m);
1087 }
1088
1089 /*
1090  * Initialize a preallocated and zeroed pmap structure,
1091  * such as one in a vmspace structure.
1092  */
1093 int
1094 pmap_pinit(pmap_t pmap)
1095 {
1096         vm_offset_t ptdva;
1097         vm_page_t ptdpg;
1098         int i;
1099
1100         PMAP_LOCK_INIT(pmap);
1101
1102         /*
1103          * allocate the page directory page
1104          */
1105         while ((ptdpg = pmap_alloc_direct_page(NUSERPGTBLS, VM_ALLOC_NORMAL)) == NULL)
1106                pmap_grow_direct_page_cache();
1107
1108         ptdva = MIPS_PHYS_TO_DIRECT(VM_PAGE_TO_PHYS(ptdpg));
1109         pmap->pm_segtab = (pd_entry_t *)ptdva;
1110         CPU_ZERO(&pmap->pm_active);
1111         pmap->pm_ptphint = NULL;
1112         for (i = 0; i < MAXCPU; i++) {
1113                 pmap->pm_asid[i].asid = PMAP_ASID_RESERVED;
1114                 pmap->pm_asid[i].gen = 0;
1115         }
1116         TAILQ_INIT(&pmap->pm_pvlist);
1117         bzero(&pmap->pm_stats, sizeof pmap->pm_stats);
1118
1119         return (1);
1120 }
1121
1122 /*
1123  * this routine is called if the page table page is not
1124  * mapped correctly.
1125  */
1126 static vm_page_t
1127 _pmap_allocpte(pmap_t pmap, unsigned ptepindex, int flags)
1128 {
1129         vm_offset_t pageva;
1130         vm_page_t m;
1131
1132         KASSERT((flags & (M_NOWAIT | M_WAITOK)) == M_NOWAIT ||
1133             (flags & (M_NOWAIT | M_WAITOK)) == M_WAITOK,
1134             ("_pmap_allocpte: flags is neither M_NOWAIT nor M_WAITOK"));
1135
1136         /*
1137          * Find or fabricate a new pagetable page
1138          */
1139         if ((m = pmap_alloc_direct_page(ptepindex, VM_ALLOC_NORMAL)) == NULL) {
1140                 if (flags & M_WAITOK) {
1141                         PMAP_UNLOCK(pmap);
1142                         vm_page_unlock_queues();
1143                         pmap_grow_direct_page_cache();
1144                         vm_page_lock_queues();
1145                         PMAP_LOCK(pmap);
1146                 }
1147
1148                 /*
1149                  * Indicate the need to retry.  While waiting, the page
1150                  * table page may have been allocated.
1151                  */
1152                 return (NULL);
1153         }
1154
1155         /*
1156          * Map the pagetable page into the process address space, if it
1157          * isn't already there.
1158          */
1159         pageva = MIPS_PHYS_TO_DIRECT(VM_PAGE_TO_PHYS(m));
1160
1161 #ifdef __mips_n64
1162         if (ptepindex >= NUPDE) {
1163                 pmap->pm_segtab[ptepindex - NUPDE] = (pd_entry_t)pageva;
1164         } else {
1165                 pd_entry_t *pdep, *pde;
1166                 int segindex = ptepindex >> (SEGSHIFT - PDRSHIFT);
1167                 int pdeindex = ptepindex & (NPDEPG - 1);
1168                 vm_page_t pg;
1169                 
1170                 pdep = &pmap->pm_segtab[segindex];
1171                 if (*pdep == NULL) { 
1172                         /* recurse for allocating page dir */
1173                         if (_pmap_allocpte(pmap, NUPDE + segindex, 
1174                             flags) == NULL) {
1175                                 /* alloc failed, release current */
1176                                 --m->wire_count;
1177                                 atomic_subtract_int(&cnt.v_wire_count, 1);
1178                                 vm_page_free_zero(m);
1179                                 return (NULL);
1180                         }
1181                 } else {
1182                         pg = PHYS_TO_VM_PAGE(MIPS_DIRECT_TO_PHYS(*pdep));
1183                         pg->wire_count++;
1184                 }
1185                 /* Next level entry */
1186                 pde = (pd_entry_t *)*pdep;
1187                 pde[pdeindex] = (pd_entry_t)pageva;
1188                 pmap->pm_ptphint = m;
1189         }
1190 #else
1191         pmap->pm_segtab[ptepindex] = (pd_entry_t)pageva;
1192 #endif
1193         pmap->pm_stats.resident_count++;
1194
1195         /*
1196          * Set the page table hint
1197          */
1198         pmap->pm_ptphint = m;
1199         return (m);
1200 }
1201
1202 static vm_page_t
1203 pmap_allocpte(pmap_t pmap, vm_offset_t va, int flags)
1204 {
1205         unsigned ptepindex;
1206         pd_entry_t *pde;
1207         vm_page_t m;
1208
1209         KASSERT((flags & (M_NOWAIT | M_WAITOK)) == M_NOWAIT ||
1210             (flags & (M_NOWAIT | M_WAITOK)) == M_WAITOK,
1211             ("pmap_allocpte: flags is neither M_NOWAIT nor M_WAITOK"));
1212
1213         /*
1214          * Calculate pagetable page index
1215          */
1216         ptepindex = pmap_pde_pindex(va);
1217 retry:
1218         /*
1219          * Get the page directory entry
1220          */
1221         pde = pmap_pde(pmap, va);
1222
1223         /*
1224          * If the page table page is mapped, we just increment the hold
1225          * count, and activate it.
1226          */
1227         if (pde != NULL && *pde != NULL) {
1228                 /*
1229                  * In order to get the page table page, try the hint first.
1230                  */
1231                 if (pmap->pm_ptphint &&
1232                     (pmap->pm_ptphint->pindex == ptepindex)) {
1233                         m = pmap->pm_ptphint;
1234                 } else {
1235                         m = PHYS_TO_VM_PAGE(MIPS_DIRECT_TO_PHYS(*pde));
1236                         pmap->pm_ptphint = m;
1237                 }
1238                 m->wire_count++;
1239         } else {
1240                 /*
1241                  * Here if the pte page isn't mapped, or if it has been
1242                  * deallocated.
1243                  */
1244                 m = _pmap_allocpte(pmap, ptepindex, flags);
1245                 if (m == NULL && (flags & M_WAITOK))
1246                         goto retry;
1247         }
1248         return (m);
1249 }
1250
1251
1252 /***************************************************
1253 * Pmap allocation/deallocation routines.
1254  ***************************************************/
1255 /*
1256  *  Revision 1.397
1257  *  - Merged pmap_release and pmap_release_free_page.  When pmap_release is
1258  *    called only the page directory page(s) can be left in the pmap pte
1259  *    object, since all page table pages will have been freed by
1260  *    pmap_remove_pages and pmap_remove.  In addition, there can only be one
1261  *    reference to the pmap and the page directory is wired, so the page(s)
1262  *    can never be busy.  So all there is to do is clear the magic mappings
1263  *    from the page directory and free the page(s).
1264  */
1265
1266
1267 /*
1268  * Release any resources held by the given physical map.
1269  * Called when a pmap initialized by pmap_pinit is being released.
1270  * Should only be called if the map contains no valid mappings.
1271  */
1272 void
1273 pmap_release(pmap_t pmap)
1274 {
1275         vm_offset_t ptdva;
1276         vm_page_t ptdpg;
1277
1278         KASSERT(pmap->pm_stats.resident_count == 0,
1279             ("pmap_release: pmap resident count %ld != 0",
1280             pmap->pm_stats.resident_count));
1281
1282         ptdva = (vm_offset_t)pmap->pm_segtab;
1283         ptdpg = PHYS_TO_VM_PAGE(MIPS_DIRECT_TO_PHYS(ptdva));
1284
1285         ptdpg->wire_count--;
1286         atomic_subtract_int(&cnt.v_wire_count, 1);
1287         vm_page_free_zero(ptdpg);
1288         PMAP_LOCK_DESTROY(pmap);
1289 }
1290
1291 /*
1292  * grow the number of kernel page table entries, if needed
1293  */
1294 void
1295 pmap_growkernel(vm_offset_t addr)
1296 {
1297         vm_page_t nkpg;
1298         pd_entry_t *pde, *pdpe;
1299         pt_entry_t *pte;
1300         int i;
1301
1302         mtx_assert(&kernel_map->system_mtx, MA_OWNED);
1303         addr = roundup2(addr, NBSEG);
1304         if (addr - 1 >= kernel_map->max_offset)
1305                 addr = kernel_map->max_offset;
1306         while (kernel_vm_end < addr) {
1307                 pdpe = pmap_segmap(kernel_pmap, kernel_vm_end);
1308 #ifdef __mips_n64
1309                 if (*pdpe == 0) {
1310                         /* new intermediate page table entry */
1311                         nkpg = pmap_alloc_direct_page(nkpt, VM_ALLOC_INTERRUPT);
1312                         if (nkpg == NULL)
1313                                 panic("pmap_growkernel: no memory to grow kernel");
1314                         *pdpe = (pd_entry_t)MIPS_PHYS_TO_DIRECT(VM_PAGE_TO_PHYS(nkpg));
1315                         continue; /* try again */
1316                 }
1317 #endif
1318                 pde = pmap_pdpe_to_pde(pdpe, kernel_vm_end);
1319                 if (*pde != 0) {
1320                         kernel_vm_end = (kernel_vm_end + NBPDR) & ~PDRMASK;
1321                         if (kernel_vm_end - 1 >= kernel_map->max_offset) {
1322                                 kernel_vm_end = kernel_map->max_offset;
1323                                 break;
1324                         }
1325                         continue;
1326                 }
1327
1328                 /*
1329                  * This index is bogus, but out of the way
1330                  */
1331                 nkpg = pmap_alloc_direct_page(nkpt, VM_ALLOC_INTERRUPT);
1332                 if (!nkpg)
1333                         panic("pmap_growkernel: no memory to grow kernel");
1334                 nkpt++;
1335                 *pde = (pd_entry_t)MIPS_PHYS_TO_DIRECT(VM_PAGE_TO_PHYS(nkpg));
1336
1337                 /*
1338                  * The R[4-7]?00 stores only one copy of the Global bit in
1339                  * the translation lookaside buffer for each 2 page entry.
1340                  * Thus invalid entrys must have the Global bit set so when
1341                  * Entry LO and Entry HI G bits are anded together they will
1342                  * produce a global bit to store in the tlb.
1343                  */
1344                 pte = (pt_entry_t *)*pde;
1345                 for (i = 0; i < NPTEPG; i++)
1346                         pte[i] = PTE_G;
1347
1348                 kernel_vm_end = (kernel_vm_end + NBPDR) & ~PDRMASK;
1349                 if (kernel_vm_end - 1 >= kernel_map->max_offset) {
1350                         kernel_vm_end = kernel_map->max_offset;
1351                         break;
1352                 }
1353         }
1354 }
1355
1356 /***************************************************
1357 * page management routines.
1358  ***************************************************/
1359
1360 /*
1361  * free the pv_entry back to the free list
1362  */
1363 static PMAP_INLINE void
1364 free_pv_entry(pv_entry_t pv)
1365 {
1366
1367         pv_entry_count--;
1368         uma_zfree(pvzone, pv);
1369 }
1370
1371 /*
1372  * get a new pv_entry, allocating a block from the system
1373  * when needed.
1374  * the memory allocation is performed bypassing the malloc code
1375  * because of the possibility of allocations at interrupt time.
1376  */
1377 static pv_entry_t
1378 get_pv_entry(pmap_t locked_pmap)
1379 {
1380         static const struct timeval printinterval = { 60, 0 };
1381         static struct timeval lastprint;
1382         struct vpgqueues *vpq;
1383         pt_entry_t *pte, oldpte;
1384         pmap_t pmap;
1385         pv_entry_t allocated_pv, next_pv, pv;
1386         vm_offset_t va;
1387         vm_page_t m;
1388
1389         PMAP_LOCK_ASSERT(locked_pmap, MA_OWNED);
1390         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1391         allocated_pv = uma_zalloc(pvzone, M_NOWAIT);
1392         if (allocated_pv != NULL) {
1393                 pv_entry_count++;
1394                 if (pv_entry_count > pv_entry_high_water)
1395                         pagedaemon_wakeup();
1396                 else
1397                         return (allocated_pv);
1398         }
1399         /*
1400          * Reclaim pv entries: At first, destroy mappings to inactive
1401          * pages.  After that, if a pv entry is still needed, destroy
1402          * mappings to active pages.
1403          */
1404         if (ratecheck(&lastprint, &printinterval))
1405                 printf("Approaching the limit on PV entries, "
1406                     "increase the vm.pmap.shpgperproc tunable.\n");
1407         vpq = &vm_page_queues[PQ_INACTIVE];
1408 retry:
1409         TAILQ_FOREACH(m, &vpq->pl, pageq) {
1410                 if ((m->flags & PG_MARKER) != 0 || m->hold_count || m->busy)
1411                         continue;
1412                 TAILQ_FOREACH_SAFE(pv, &m->md.pv_list, pv_list, next_pv) {
1413                         va = pv->pv_va;
1414                         pmap = pv->pv_pmap;
1415                         /* Avoid deadlock and lock recursion. */
1416                         if (pmap > locked_pmap)
1417                                 PMAP_LOCK(pmap);
1418                         else if (pmap != locked_pmap && !PMAP_TRYLOCK(pmap))
1419                                 continue;
1420                         pmap->pm_stats.resident_count--;
1421                         pte = pmap_pte(pmap, va);
1422                         KASSERT(pte != NULL, ("pte"));
1423                         oldpte = *pte;
1424                         if (is_kernel_pmap(pmap))
1425                                 *pte = PTE_G;
1426                         else
1427                                 *pte = 0;
1428                         KASSERT(!pte_test(&oldpte, PTE_W),
1429                             ("wired pte for unwired page"));
1430                         if (m->md.pv_flags & PV_TABLE_REF)
1431                                 vm_page_aflag_set(m, PGA_REFERENCED);
1432                         if (pte_test(&oldpte, PTE_D))
1433                                 vm_page_dirty(m);
1434                         pmap_invalidate_page(pmap, va);
1435                         TAILQ_REMOVE(&pmap->pm_pvlist, pv, pv_plist);
1436                         m->md.pv_list_count--;
1437                         TAILQ_REMOVE(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
1438                         pmap_unuse_pt(pmap, va, pv->pv_ptem);
1439                         if (pmap != locked_pmap)
1440                                 PMAP_UNLOCK(pmap);
1441                         if (allocated_pv == NULL)
1442                                 allocated_pv = pv;
1443                         else
1444                                 free_pv_entry(pv);
1445                 }
1446                 if (TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list)) {
1447                         vm_page_aflag_clear(m, PGA_WRITEABLE);
1448                         m->md.pv_flags &= ~(PV_TABLE_REF | PV_TABLE_MOD);
1449                 }
1450         }
1451         if (allocated_pv == NULL) {
1452                 if (vpq == &vm_page_queues[PQ_INACTIVE]) {
1453                         vpq = &vm_page_queues[PQ_ACTIVE];
1454                         goto retry;
1455                 }
1456                 panic("get_pv_entry: increase the vm.pmap.shpgperproc tunable");
1457         }
1458         return (allocated_pv);
1459 }
1460
1461 /*
1462  *  Revision 1.370
1463  *
1464  *  Move pmap_collect() out of the machine-dependent code, rename it
1465  *  to reflect its new location, and add page queue and flag locking.
1466  *
1467  *  Notes: (1) alpha, i386, and ia64 had identical implementations
1468  *  of pmap_collect() in terms of machine-independent interfaces;
1469  *  (2) sparc64 doesn't require it; (3) powerpc had it as a TODO.
1470  *
1471  *  MIPS implementation was identical to alpha [Junos 8.2]
1472  */
1473
1474 /*
1475  * If it is the first entry on the list, it is actually
1476  * in the header and we must copy the following entry up
1477  * to the header.  Otherwise we must search the list for
1478  * the entry.  In either case we free the now unused entry.
1479  */
1480
1481 static pv_entry_t
1482 pmap_pvh_remove(struct md_page *pvh, pmap_t pmap, vm_offset_t va)
1483 {
1484         pv_entry_t pv;
1485
1486         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
1487         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1488         if (pvh->pv_list_count < pmap->pm_stats.resident_count) {
1489                 TAILQ_FOREACH(pv, &pvh->pv_list, pv_list) {
1490                         if (pmap == pv->pv_pmap && va == pv->pv_va)
1491                                 break;
1492                 }
1493         } else {
1494                 TAILQ_FOREACH(pv, &pmap->pm_pvlist, pv_plist) {
1495                         if (va == pv->pv_va)
1496                                 break;
1497                 }
1498         }
1499         if (pv != NULL) {
1500                 TAILQ_REMOVE(&pvh->pv_list, pv, pv_list);
1501                 pvh->pv_list_count--;
1502                 TAILQ_REMOVE(&pmap->pm_pvlist, pv, pv_plist);
1503         }
1504         return (pv);
1505 }
1506
1507 static void
1508 pmap_pvh_free(struct md_page *pvh, pmap_t pmap, vm_offset_t va)
1509 {
1510         pv_entry_t pv;
1511
1512         pv = pmap_pvh_remove(pvh, pmap, va);
1513         KASSERT(pv != NULL, ("pmap_pvh_free: pv not found, pa %lx va %lx",
1514              (u_long)VM_PAGE_TO_PHYS(member2struct(vm_page, md, pvh)),
1515              (u_long)va));
1516         free_pv_entry(pv);
1517 }
1518
1519 static void
1520 pmap_remove_entry(pmap_t pmap, vm_page_t m, vm_offset_t va)
1521 {
1522
1523         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1524         pmap_pvh_free(&m->md, pmap, va);
1525         if (TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list))
1526                 vm_page_aflag_clear(m, PGA_WRITEABLE);
1527 }
1528
1529 /*
1530  * Conditionally create a pv entry.
1531  */
1532 static boolean_t
1533 pmap_try_insert_pv_entry(pmap_t pmap, vm_page_t mpte, vm_offset_t va,
1534     vm_page_t m)
1535 {
1536         pv_entry_t pv;
1537
1538         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
1539         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1540         if (pv_entry_count < pv_entry_high_water && 
1541             (pv = uma_zalloc(pvzone, M_NOWAIT)) != NULL) {
1542                 pv_entry_count++;
1543                 pv->pv_va = va;
1544                 pv->pv_pmap = pmap;
1545                 pv->pv_ptem = mpte;
1546                 TAILQ_INSERT_TAIL(&pmap->pm_pvlist, pv, pv_plist);
1547                 TAILQ_INSERT_TAIL(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
1548                 m->md.pv_list_count++;
1549                 return (TRUE);
1550         } else
1551                 return (FALSE);
1552 }
1553
1554 /*
1555  * pmap_remove_pte: do the things to unmap a page in a process
1556  */
1557 static int
1558 pmap_remove_pte(struct pmap *pmap, pt_entry_t *ptq, vm_offset_t va)
1559 {
1560         pt_entry_t oldpte;
1561         vm_page_t m;
1562         vm_paddr_t pa;
1563
1564         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1565         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
1566
1567         oldpte = *ptq;
1568         if (is_kernel_pmap(pmap))
1569                 *ptq = PTE_G;
1570         else
1571                 *ptq = 0;
1572
1573         if (pte_test(&oldpte, PTE_W))
1574                 pmap->pm_stats.wired_count -= 1;
1575
1576         pmap->pm_stats.resident_count -= 1;
1577         pa = TLBLO_PTE_TO_PA(oldpte);
1578
1579         if (page_is_managed(pa)) {
1580                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa);
1581                 if (pte_test(&oldpte, PTE_D)) {
1582                         KASSERT(!pte_test(&oldpte, PTE_RO),
1583                             ("%s: modified page not writable: va: %p, pte: %#jx",
1584                             __func__, (void *)va, (uintmax_t)oldpte));
1585                         vm_page_dirty(m);
1586                 }
1587                 if (m->md.pv_flags & PV_TABLE_REF)
1588                         vm_page_aflag_set(m, PGA_REFERENCED);
1589                 m->md.pv_flags &= ~(PV_TABLE_REF | PV_TABLE_MOD);
1590
1591                 pmap_remove_entry(pmap, m, va);
1592         }
1593         return (pmap_unuse_pt(pmap, va, NULL));
1594 }
1595
1596 /*
1597  * Remove a single page from a process address space
1598  */
1599 static void
1600 pmap_remove_page(struct pmap *pmap, vm_offset_t va)
1601 {
1602         pt_entry_t *ptq;
1603
1604         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1605         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
1606         ptq = pmap_pte(pmap, va);
1607
1608         /*
1609          * if there is no pte for this address, just skip it!!!
1610          */
1611         if (!ptq || !pte_test(ptq, PTE_V)) {
1612                 return;
1613         }
1614
1615         /*
1616          * Write back all caches from the page being destroyed
1617          */
1618         mips_dcache_wbinv_range_index(va, PAGE_SIZE);
1619
1620         /*
1621          * get a local va for mappings for this pmap.
1622          */
1623         (void)pmap_remove_pte(pmap, ptq, va);
1624         pmap_invalidate_page(pmap, va);
1625
1626         return;
1627 }
1628
1629 /*
1630  *      Remove the given range of addresses from the specified map.
1631  *
1632  *      It is assumed that the start and end are properly
1633  *      rounded to the page size.
1634  */
1635 void
1636 pmap_remove(struct pmap *pmap, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva)
1637 {
1638         vm_offset_t va_next;
1639         pd_entry_t *pde, *pdpe;
1640         pt_entry_t *pte;
1641
1642         if (pmap == NULL)
1643                 return;
1644
1645         if (pmap->pm_stats.resident_count == 0)
1646                 return;
1647
1648         vm_page_lock_queues();
1649         PMAP_LOCK(pmap);
1650
1651         /*
1652          * special handling of removing one page.  a very common operation
1653          * and easy to short circuit some code.
1654          */
1655         if ((sva + PAGE_SIZE) == eva) {
1656                 pmap_remove_page(pmap, sva);
1657                 goto out;
1658         }
1659         for (; sva < eva; sva = va_next) {
1660                 pdpe = pmap_segmap(pmap, sva);
1661 #ifdef __mips_n64
1662                 if (*pdpe == 0) {
1663                         va_next = (sva + NBSEG) & ~SEGMASK;
1664                         if (va_next < sva)
1665                                 va_next = eva;
1666                         continue;
1667                 }
1668 #endif
1669                 va_next = (sva + NBPDR) & ~PDRMASK;
1670                 if (va_next < sva)
1671                         va_next = eva;
1672
1673                 pde = pmap_pdpe_to_pde(pdpe, sva);
1674                 if (*pde == 0)
1675                         continue;
1676                 if (va_next > eva)
1677                         va_next = eva;
1678                 for (pte = pmap_pde_to_pte(pde, sva); sva != va_next; 
1679                     pte++, sva += PAGE_SIZE) {
1680                         pmap_remove_page(pmap, sva);
1681                 }
1682         }
1683 out:
1684         vm_page_unlock_queues();
1685         PMAP_UNLOCK(pmap);
1686 }
1687
1688 /*
1689  *      Routine:        pmap_remove_all
1690  *      Function:
1691  *              Removes this physical page from
1692  *              all physical maps in which it resides.
1693  *              Reflects back modify bits to the pager.
1694  *
1695  *      Notes:
1696  *              Original versions of this routine were very
1697  *              inefficient because they iteratively called
1698  *              pmap_remove (slow...)
1699  */
1700
1701 void
1702 pmap_remove_all(vm_page_t m)
1703 {
1704         pv_entry_t pv;
1705         pt_entry_t *pte, tpte;
1706
1707         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
1708             ("pmap_remove_all: page %p is not managed", m));
1709         vm_page_lock_queues();
1710
1711         if (m->md.pv_flags & PV_TABLE_REF)
1712                 vm_page_aflag_set(m, PGA_REFERENCED);
1713
1714         while ((pv = TAILQ_FIRST(&m->md.pv_list)) != NULL) {
1715                 PMAP_LOCK(pv->pv_pmap);
1716
1717                 /*
1718                  * If it's last mapping writeback all caches from 
1719                  * the page being destroyed
1720                  */
1721                 if (m->md.pv_list_count == 1) 
1722                         mips_dcache_wbinv_range_index(pv->pv_va, PAGE_SIZE);
1723
1724                 pv->pv_pmap->pm_stats.resident_count--;
1725
1726                 pte = pmap_pte(pv->pv_pmap, pv->pv_va);
1727
1728                 tpte = *pte;
1729                 if (is_kernel_pmap(pv->pv_pmap))
1730                         *pte = PTE_G;
1731                 else
1732                         *pte = 0;
1733
1734                 if (pte_test(&tpte, PTE_W))
1735                         pv->pv_pmap->pm_stats.wired_count--;
1736
1737                 /*
1738                  * Update the vm_page_t clean and reference bits.
1739                  */
1740                 if (pte_test(&tpte, PTE_D)) {
1741                         KASSERT(!pte_test(&tpte, PTE_RO),
1742                             ("%s: modified page not writable: va: %p, pte: %#jx",
1743                             __func__, (void *)pv->pv_va, (uintmax_t)tpte));
1744                         vm_page_dirty(m);
1745                 }
1746                 pmap_invalidate_page(pv->pv_pmap, pv->pv_va);
1747
1748                 TAILQ_REMOVE(&pv->pv_pmap->pm_pvlist, pv, pv_plist);
1749                 TAILQ_REMOVE(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
1750                 m->md.pv_list_count--;
1751                 pmap_unuse_pt(pv->pv_pmap, pv->pv_va, pv->pv_ptem);
1752                 PMAP_UNLOCK(pv->pv_pmap);
1753                 free_pv_entry(pv);
1754         }
1755
1756         vm_page_aflag_clear(m, PGA_WRITEABLE);
1757         m->md.pv_flags &= ~(PV_TABLE_REF | PV_TABLE_MOD);
1758         vm_page_unlock_queues();
1759 }
1760
1761 /*
1762  *      Set the physical protection on the
1763  *      specified range of this map as requested.
1764  */
1765 void
1766 pmap_protect(pmap_t pmap, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva, vm_prot_t prot)
1767 {
1768         pt_entry_t *pte;
1769         pd_entry_t *pde, *pdpe;
1770         vm_offset_t va_next;
1771
1772         if (pmap == NULL)
1773                 return;
1774
1775         if ((prot & VM_PROT_READ) == VM_PROT_NONE) {
1776                 pmap_remove(pmap, sva, eva);
1777                 return;
1778         }
1779         if (prot & VM_PROT_WRITE)
1780                 return;
1781
1782         vm_page_lock_queues();
1783         PMAP_LOCK(pmap);
1784         for (; sva < eva; sva = va_next) {
1785                 pt_entry_t pbits;
1786                 vm_page_t m;
1787                 vm_paddr_t pa;
1788
1789                 pdpe = pmap_segmap(pmap, sva);
1790 #ifdef __mips_n64
1791                 if (*pdpe == 0) {
1792                         va_next = (sva + NBSEG) & ~SEGMASK;
1793                         if (va_next < sva)
1794                                 va_next = eva;
1795                         continue;
1796                 }
1797 #endif
1798                 va_next = (sva + NBPDR) & ~PDRMASK;
1799                 if (va_next < sva)
1800                         va_next = eva;
1801
1802                 pde = pmap_pdpe_to_pde(pdpe, sva);
1803                 if (pde == NULL || *pde == NULL)
1804                         continue;
1805                 if (va_next > eva)
1806                         va_next = eva;
1807
1808                 for (pte = pmap_pde_to_pte(pde, sva); sva != va_next; pte++,
1809                      sva += PAGE_SIZE) {
1810
1811                         /* Skip invalid PTEs */
1812                         if (!pte_test(pte, PTE_V))
1813                                 continue;
1814                         pbits = *pte;
1815                         pa = TLBLO_PTE_TO_PA(pbits);
1816                         if (page_is_managed(pa) && pte_test(&pbits, PTE_D)) {
1817                                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa);
1818                                 vm_page_dirty(m);
1819                                 m->md.pv_flags &= ~PV_TABLE_MOD;
1820                         }
1821                         pte_clear(&pbits, PTE_D);
1822                         pte_set(&pbits, PTE_RO);
1823                         
1824                         if (pbits != *pte) {
1825                                 *pte = pbits;
1826                                 pmap_update_page(pmap, sva, pbits);
1827                         }
1828                 }
1829         }
1830         vm_page_unlock_queues();
1831         PMAP_UNLOCK(pmap);
1832 }
1833
1834 /*
1835  *      Insert the given physical page (p) at
1836  *      the specified virtual address (v) in the
1837  *      target physical map with the protection requested.
1838  *
1839  *      If specified, the page will be wired down, meaning
1840  *      that the related pte can not be reclaimed.
1841  *
1842  *      NB:  This is the only routine which MAY NOT lazy-evaluate
1843  *      or lose information.  That is, this routine must actually
1844  *      insert this page into the given map NOW.
1845  */
1846 void
1847 pmap_enter(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_prot_t access, vm_page_t m,
1848     vm_prot_t prot, boolean_t wired)
1849 {
1850         vm_paddr_t pa, opa;
1851         pt_entry_t *pte;
1852         pt_entry_t origpte, newpte;
1853         pv_entry_t pv;
1854         vm_page_t mpte, om;
1855         pt_entry_t rw = 0;
1856
1857         if (pmap == NULL)
1858                 return;
1859
1860         va &= ~PAGE_MASK;
1861         KASSERT(va <= VM_MAX_KERNEL_ADDRESS, ("pmap_enter: toobig"));
1862         KASSERT((m->oflags & (VPO_UNMANAGED | VPO_BUSY)) != 0,
1863             ("pmap_enter: page %p is not busy", m));
1864
1865         mpte = NULL;
1866
1867         vm_page_lock_queues();
1868         PMAP_LOCK(pmap);
1869
1870         /*
1871          * In the case that a page table page is not resident, we are
1872          * creating it here.
1873          */
1874         if (va < VM_MAXUSER_ADDRESS) {
1875                 mpte = pmap_allocpte(pmap, va, M_WAITOK);
1876         }
1877         pte = pmap_pte(pmap, va);
1878
1879         /*
1880          * Page Directory table entry not valid, we need a new PT page
1881          */
1882         if (pte == NULL) {
1883                 panic("pmap_enter: invalid page directory, pdir=%p, va=%p",
1884                     (void *)pmap->pm_segtab, (void *)va);
1885         }
1886         pa = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
1887         om = NULL;
1888         origpte = *pte;
1889         opa = TLBLO_PTE_TO_PA(origpte);
1890
1891         /*
1892          * Mapping has not changed, must be protection or wiring change.
1893          */
1894         if (pte_test(&origpte, PTE_V) && opa == pa) {
1895                 /*
1896                  * Wiring change, just update stats. We don't worry about
1897                  * wiring PT pages as they remain resident as long as there
1898                  * are valid mappings in them. Hence, if a user page is
1899                  * wired, the PT page will be also.
1900                  */
1901                 if (wired && !pte_test(&origpte, PTE_W))
1902                         pmap->pm_stats.wired_count++;
1903                 else if (!wired && pte_test(&origpte, PTE_W))
1904                         pmap->pm_stats.wired_count--;
1905
1906                 KASSERT(!pte_test(&origpte, PTE_D | PTE_RO),
1907                     ("%s: modified page not writable: va: %p, pte: %#jx",
1908                     __func__, (void *)va, (uintmax_t)origpte));
1909
1910                 /*
1911                  * Remove extra pte reference
1912                  */
1913                 if (mpte)
1914                         mpte->wire_count--;
1915
1916                 if (page_is_managed(opa)) {
1917                         om = m;
1918                 }
1919                 goto validate;
1920         }
1921
1922         pv = NULL;
1923
1924         /*
1925          * Mapping has changed, invalidate old range and fall through to
1926          * handle validating new mapping.
1927          */
1928         if (opa) {
1929                 if (pte_test(&origpte, PTE_W))
1930                         pmap->pm_stats.wired_count--;
1931
1932                 if (page_is_managed(opa)) {
1933                         om = PHYS_TO_VM_PAGE(opa);
1934                         pv = pmap_pvh_remove(&om->md, pmap, va);
1935                 }
1936                 if (mpte != NULL) {
1937                         mpte->wire_count--;
1938                         KASSERT(mpte->wire_count > 0,
1939                             ("pmap_enter: missing reference to page table page,"
1940                             " va: %p", (void *)va));
1941                 }
1942         } else
1943                 pmap->pm_stats.resident_count++;
1944
1945         /*
1946          * Enter on the PV list if part of our managed memory. Note that we
1947          * raise IPL while manipulating pv_table since pmap_enter can be
1948          * called at interrupt time.
1949          */
1950         if ((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0) {
1951                 KASSERT(va < kmi.clean_sva || va >= kmi.clean_eva,
1952                     ("pmap_enter: managed mapping within the clean submap"));
1953                 if (pv == NULL)
1954                         pv = get_pv_entry(pmap);
1955                 pv->pv_va = va;
1956                 pv->pv_pmap = pmap;
1957                 pv->pv_ptem = mpte;
1958                 TAILQ_INSERT_TAIL(&pmap->pm_pvlist, pv, pv_plist);
1959                 TAILQ_INSERT_TAIL(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
1960                 m->md.pv_list_count++;
1961         } else if (pv != NULL)
1962                 free_pv_entry(pv);
1963
1964         /*
1965          * Increment counters
1966          */
1967         if (wired)
1968                 pmap->pm_stats.wired_count++;
1969
1970 validate:
1971         if ((access & VM_PROT_WRITE) != 0)
1972                 m->md.pv_flags |= PV_TABLE_MOD | PV_TABLE_REF;
1973         rw = init_pte_prot(va, m, prot);
1974
1975 #ifdef PMAP_DEBUG
1976         printf("pmap_enter:  va: %p -> pa: %p\n", (void *)va, (void *)pa);
1977 #endif
1978         /*
1979          * Now validate mapping with desired protection/wiring.
1980          */
1981         newpte = TLBLO_PA_TO_PFN(pa) | rw | PTE_V;
1982
1983         if (is_cacheable_mem(pa))
1984                 newpte |= PTE_C_CACHE;
1985         else
1986                 newpte |= PTE_C_UNCACHED;
1987
1988         if (wired)
1989                 newpte |= PTE_W;
1990
1991         if (is_kernel_pmap(pmap))
1992                  newpte |= PTE_G;
1993
1994         /*
1995          * if the mapping or permission bits are different, we need to
1996          * update the pte.
1997          */
1998         if (origpte != newpte) {
1999                 if (pte_test(&origpte, PTE_V)) {
2000                         *pte = newpte;
2001                         if (page_is_managed(opa) && (opa != pa)) {
2002                                 if (om->md.pv_flags & PV_TABLE_REF)
2003                                         vm_page_aflag_set(om, PGA_REFERENCED);
2004                                 om->md.pv_flags &=
2005                                     ~(PV_TABLE_REF | PV_TABLE_MOD);
2006                         }
2007                         if (pte_test(&origpte, PTE_D)) {
2008                                 KASSERT(!pte_test(&origpte, PTE_RO),
2009                                     ("pmap_enter: modified page not writable:"
2010                                     " va: %p, pte: %#jx", (void *)va, (uintmax_t)origpte));
2011                                 if (page_is_managed(opa))
2012                                         vm_page_dirty(om);
2013                         }
2014                         if (page_is_managed(opa) &&
2015                             TAILQ_EMPTY(&om->md.pv_list))
2016                                 vm_page_aflag_clear(om, PGA_WRITEABLE);
2017                 } else {
2018                         *pte = newpte;
2019                 }
2020         }
2021         pmap_update_page(pmap, va, newpte);
2022
2023         /*
2024          * Sync I & D caches for executable pages.  Do this only if the
2025          * target pmap belongs to the current process.  Otherwise, an
2026          * unresolvable TLB miss may occur.
2027          */
2028         if (!is_kernel_pmap(pmap) && (pmap == &curproc->p_vmspace->vm_pmap) &&
2029             (prot & VM_PROT_EXECUTE)) {
2030                 mips_icache_sync_range(va, PAGE_SIZE);
2031                 mips_dcache_wbinv_range(va, PAGE_SIZE);
2032         }
2033         vm_page_unlock_queues();
2034         PMAP_UNLOCK(pmap);
2035 }
2036
2037 /*
2038  * this code makes some *MAJOR* assumptions:
2039  * 1. Current pmap & pmap exists.
2040  * 2. Not wired.
2041  * 3. Read access.
2042  * 4. No page table pages.
2043  * but is *MUCH* faster than pmap_enter...
2044  */
2045
2046 void
2047 pmap_enter_quick(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m, vm_prot_t prot)
2048 {
2049
2050         vm_page_lock_queues();
2051         PMAP_LOCK(pmap);
2052         (void)pmap_enter_quick_locked(pmap, va, m, prot, NULL);
2053         vm_page_unlock_queues();
2054         PMAP_UNLOCK(pmap);
2055 }
2056
2057 static vm_page_t
2058 pmap_enter_quick_locked(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m,
2059     vm_prot_t prot, vm_page_t mpte)
2060 {
2061         pt_entry_t *pte;
2062         vm_paddr_t pa;
2063
2064         KASSERT(va < kmi.clean_sva || va >= kmi.clean_eva ||
2065             (m->oflags & VPO_UNMANAGED) != 0,
2066             ("pmap_enter_quick_locked: managed mapping within the clean submap"));
2067         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
2068         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
2069
2070         /*
2071          * In the case that a page table page is not resident, we are
2072          * creating it here.
2073          */
2074         if (va < VM_MAXUSER_ADDRESS) {
2075                 pd_entry_t *pde;
2076                 unsigned ptepindex;
2077
2078                 /*
2079                  * Calculate pagetable page index
2080                  */
2081                 ptepindex = pmap_pde_pindex(va);
2082                 if (mpte && (mpte->pindex == ptepindex)) {
2083                         mpte->wire_count++;
2084                 } else {
2085                         /*
2086                          * Get the page directory entry
2087                          */
2088                         pde = pmap_pde(pmap, va);
2089
2090                         /*
2091                          * If the page table page is mapped, we just
2092                          * increment the hold count, and activate it.
2093                          */
2094                         if (pde && *pde != 0) {
2095                                 if (pmap->pm_ptphint &&
2096                                     (pmap->pm_ptphint->pindex == ptepindex)) {
2097                                         mpte = pmap->pm_ptphint;
2098                                 } else {
2099                                         mpte = PHYS_TO_VM_PAGE(
2100                                                 MIPS_DIRECT_TO_PHYS(*pde));
2101                                         pmap->pm_ptphint = mpte;
2102                                 }
2103                                 mpte->wire_count++;
2104                         } else {
2105                                 mpte = _pmap_allocpte(pmap, ptepindex,
2106                                     M_NOWAIT);
2107                                 if (mpte == NULL)
2108                                         return (mpte);
2109                         }
2110                 }
2111         } else {
2112                 mpte = NULL;
2113         }
2114
2115         pte = pmap_pte(pmap, va);
2116         if (pte_test(pte, PTE_V)) {
2117                 if (mpte != NULL) {
2118                         mpte->wire_count--;
2119                         mpte = NULL;
2120                 }
2121                 return (mpte);
2122         }
2123
2124         /*
2125          * Enter on the PV list if part of our managed memory.
2126          */
2127         if ((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0 &&
2128             !pmap_try_insert_pv_entry(pmap, mpte, va, m)) {
2129                 if (mpte != NULL) {
2130                         pmap_unwire_ptp(pmap, va, mpte);
2131                         mpte = NULL;
2132                 }
2133                 return (mpte);
2134         }
2135
2136         /*
2137          * Increment counters
2138          */
2139         pmap->pm_stats.resident_count++;
2140
2141         pa = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
2142
2143         /*
2144          * Now validate mapping with RO protection
2145          */
2146         *pte = TLBLO_PA_TO_PFN(pa) | PTE_V;
2147
2148         if (is_cacheable_mem(pa))
2149                 *pte |= PTE_C_CACHE;
2150         else
2151                 *pte |= PTE_C_UNCACHED;
2152
2153         if (is_kernel_pmap(pmap))
2154                 *pte |= PTE_G;
2155         else {
2156                 *pte |= PTE_RO;
2157                 /*
2158                  * Sync I & D caches.  Do this only if the target pmap
2159                  * belongs to the current process.  Otherwise, an
2160                  * unresolvable TLB miss may occur. */
2161                 if (pmap == &curproc->p_vmspace->vm_pmap) {
2162                         va &= ~PAGE_MASK;
2163                         mips_icache_sync_range(va, PAGE_SIZE);
2164                         mips_dcache_wbinv_range(va, PAGE_SIZE);
2165                 }
2166         }
2167         return (mpte);
2168 }
2169
2170 /*
2171  * Make a temporary mapping for a physical address.  This is only intended
2172  * to be used for panic dumps.
2173  *
2174  * Use XKPHYS for 64 bit, and KSEG0 where possible for 32 bit.
2175  */
2176 void *
2177 pmap_kenter_temporary(vm_paddr_t pa, int i)
2178 {
2179         vm_offset_t va;
2180
2181         if (i != 0)
2182                 printf("%s: ERROR!!! More than one page of virtual address mapping not supported\n",
2183                     __func__);
2184
2185         if (MIPS_DIRECT_MAPPABLE(pa)) {
2186                 va = MIPS_PHYS_TO_DIRECT(pa);
2187         } else {
2188 #ifndef __mips_n64    /* XXX : to be converted to new style */
2189                 int cpu;
2190                 register_t intr;
2191                 struct local_sysmaps *sysm;
2192                 pt_entry_t *pte, npte;
2193
2194                 /* If this is used other than for dumps, we may need to leave
2195                  * interrupts disasbled on return. If crash dumps don't work when
2196                  * we get to this point, we might want to consider this (leaving things
2197                  * disabled as a starting point ;-)
2198                  */
2199                 intr = intr_disable();
2200                 cpu = PCPU_GET(cpuid);
2201                 sysm = &sysmap_lmem[cpu];
2202                 /* Since this is for the debugger, no locks or any other fun */
2203                 npte = TLBLO_PA_TO_PFN(pa) | PTE_D | PTE_V | PTE_G | PTE_W | PTE_C_CACHE;
2204                 pte = pmap_pte(kernel_pmap, sysm->base);
2205                 *pte = npte;
2206                 sysm->valid1 = 1;
2207                 pmap_update_page(kernel_pmap, sysm->base, npte);
2208                 va = sysm->base;
2209                 intr_restore(intr);
2210 #endif
2211         }
2212         return ((void *)va);
2213 }
2214
2215 void
2216 pmap_kenter_temporary_free(vm_paddr_t pa)
2217 {
2218 #ifndef __mips_n64    /* XXX : to be converted to new style */
2219         int cpu;
2220         register_t intr;
2221         struct local_sysmaps *sysm;
2222 #endif
2223
2224         if (MIPS_DIRECT_MAPPABLE(pa)) {
2225                 /* nothing to do for this case */
2226                 return;
2227         }
2228 #ifndef __mips_n64    /* XXX : to be converted to new style */
2229         cpu = PCPU_GET(cpuid);
2230         sysm = &sysmap_lmem[cpu];
2231         if (sysm->valid1) {
2232                 pt_entry_t *pte;
2233
2234                 intr = intr_disable();
2235                 pte = pmap_pte(kernel_pmap, sysm->base);
2236                 *pte = PTE_G;
2237                 pmap_invalidate_page(kernel_pmap, sysm->base);
2238                 intr_restore(intr);
2239                 sysm->valid1 = 0;
2240         }
2241 #endif
2242 }
2243
2244 /*
2245  * Moved the code to Machine Independent
2246  *       vm_map_pmap_enter()
2247  */
2248
2249 /*
2250  * Maps a sequence of resident pages belonging to the same object.
2251  * The sequence begins with the given page m_start.  This page is
2252  * mapped at the given virtual address start.  Each subsequent page is
2253  * mapped at a virtual address that is offset from start by the same
2254  * amount as the page is offset from m_start within the object.  The
2255  * last page in the sequence is the page with the largest offset from
2256  * m_start that can be mapped at a virtual address less than the given
2257  * virtual address end.  Not every virtual page between start and end
2258  * is mapped; only those for which a resident page exists with the
2259  * corresponding offset from m_start are mapped.
2260  */
2261 void
2262 pmap_enter_object(pmap_t pmap, vm_offset_t start, vm_offset_t end,
2263     vm_page_t m_start, vm_prot_t prot)
2264 {
2265         vm_page_t m, mpte;
2266         vm_pindex_t diff, psize;
2267
2268         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(m_start->object, MA_OWNED);
2269         psize = atop(end - start);
2270         mpte = NULL;
2271         m = m_start;
2272         vm_page_lock_queues();
2273         PMAP_LOCK(pmap);
2274         while (m != NULL && (diff = m->pindex - m_start->pindex) < psize) {
2275                 mpte = pmap_enter_quick_locked(pmap, start + ptoa(diff), m,
2276                     prot, mpte);
2277                 m = TAILQ_NEXT(m, listq);
2278         }
2279         vm_page_unlock_queues();
2280         PMAP_UNLOCK(pmap);
2281 }
2282
2283 /*
2284  * pmap_object_init_pt preloads the ptes for a given object
2285  * into the specified pmap.  This eliminates the blast of soft
2286  * faults on process startup and immediately after an mmap.
2287  */
2288 void
2289 pmap_object_init_pt(pmap_t pmap, vm_offset_t addr,
2290     vm_object_t object, vm_pindex_t pindex, vm_size_t size)
2291 {
2292         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(object, MA_OWNED);
2293         KASSERT(object->type == OBJT_DEVICE || object->type == OBJT_SG,
2294             ("pmap_object_init_pt: non-device object"));
2295 }
2296
2297 /*
2298  *      Routine:        pmap_change_wiring
2299  *      Function:       Change the wiring attribute for a map/virtual-address
2300  *                      pair.
2301  *      In/out conditions:
2302  *                      The mapping must already exist in the pmap.
2303  */
2304 void
2305 pmap_change_wiring(pmap_t pmap, vm_offset_t va, boolean_t wired)
2306 {
2307         pt_entry_t *pte;
2308
2309         if (pmap == NULL)
2310                 return;
2311
2312         PMAP_LOCK(pmap);
2313         pte = pmap_pte(pmap, va);
2314
2315         if (wired && !pte_test(pte, PTE_W))
2316                 pmap->pm_stats.wired_count++;
2317         else if (!wired && pte_test(pte, PTE_W))
2318                 pmap->pm_stats.wired_count--;
2319
2320         /*
2321          * Wiring is not a hardware characteristic so there is no need to
2322          * invalidate TLB.
2323          */
2324         if (wired)
2325                 pte_set(pte, PTE_W);
2326         else
2327                 pte_clear(pte, PTE_W);
2328         PMAP_UNLOCK(pmap);
2329 }
2330
2331 /*
2332  *      Copy the range specified by src_addr/len
2333  *      from the source map to the range dst_addr/len
2334  *      in the destination map.
2335  *
2336  *      This routine is only advisory and need not do anything.
2337  */
2338
2339 void
2340 pmap_copy(pmap_t dst_pmap, pmap_t src_pmap, vm_offset_t dst_addr,
2341     vm_size_t len, vm_offset_t src_addr)
2342 {
2343 }
2344
2345 /*
2346  *      pmap_zero_page zeros the specified hardware page by mapping
2347  *      the page into KVM and using bzero to clear its contents.
2348  *
2349  *      Use XKPHYS for 64 bit, and KSEG0 where possible for 32 bit.
2350  */
2351 void
2352 pmap_zero_page(vm_page_t m)
2353 {
2354         vm_offset_t va;
2355         vm_paddr_t phys = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
2356
2357         if (MIPS_DIRECT_MAPPABLE(phys)) {
2358                 va = MIPS_PHYS_TO_DIRECT(phys);
2359                 bzero((caddr_t)va, PAGE_SIZE);
2360                 mips_dcache_wbinv_range(va, PAGE_SIZE);
2361         } else {
2362                 va = pmap_lmem_map1(phys);
2363                 bzero((caddr_t)va, PAGE_SIZE);
2364                 mips_dcache_wbinv_range(va, PAGE_SIZE);
2365                 pmap_lmem_unmap();
2366         }
2367 }
2368
2369 /*
2370  *      pmap_zero_page_area zeros the specified hardware page by mapping
2371  *      the page into KVM and using bzero to clear its contents.
2372  *
2373  *      off and size may not cover an area beyond a single hardware page.
2374  */
2375 void
2376 pmap_zero_page_area(vm_page_t m, int off, int size)
2377 {
2378         vm_offset_t va;
2379         vm_paddr_t phys = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
2380
2381         if (MIPS_DIRECT_MAPPABLE(phys)) {
2382                 va = MIPS_PHYS_TO_DIRECT(phys);
2383                 bzero((char *)(caddr_t)va + off, size);
2384                 mips_dcache_wbinv_range(va + off, size);
2385         } else {
2386                 va = pmap_lmem_map1(phys);
2387                 bzero((char *)va + off, size);
2388                 mips_dcache_wbinv_range(va + off, size);
2389                 pmap_lmem_unmap();
2390         }
2391 }
2392
2393 void
2394 pmap_zero_page_idle(vm_page_t m)
2395 {
2396         vm_offset_t va;
2397         vm_paddr_t phys = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
2398
2399         if (MIPS_DIRECT_MAPPABLE(phys)) {
2400                 va = MIPS_PHYS_TO_DIRECT(phys);
2401                 bzero((caddr_t)va, PAGE_SIZE);
2402                 mips_dcache_wbinv_range(va, PAGE_SIZE);
2403         } else {
2404                 va = pmap_lmem_map1(phys);
2405                 bzero((caddr_t)va, PAGE_SIZE);
2406                 mips_dcache_wbinv_range(va, PAGE_SIZE);
2407                 pmap_lmem_unmap();
2408         }
2409 }
2410
2411 /*
2412  *      pmap_copy_page copies the specified (machine independent)
2413  *      page by mapping the page into virtual memory and using
2414  *      bcopy to copy the page, one machine dependent page at a
2415  *      time.
2416  *
2417  *      Use XKPHYS for 64 bit, and KSEG0 where possible for 32 bit.
2418  */
2419 void
2420 pmap_copy_page(vm_page_t src, vm_page_t dst)
2421 {
2422         vm_offset_t va_src, va_dst;
2423         vm_paddr_t phys_src = VM_PAGE_TO_PHYS(src);
2424         vm_paddr_t phys_dst = VM_PAGE_TO_PHYS(dst);
2425
2426         if (MIPS_DIRECT_MAPPABLE(phys_src) && MIPS_DIRECT_MAPPABLE(phys_dst)) {
2427                 /* easy case, all can be accessed via KSEG0 */
2428                 /*
2429                  * Flush all caches for VA that are mapped to this page
2430                  * to make sure that data in SDRAM is up to date
2431                  */
2432                 pmap_flush_pvcache(src);
2433                 mips_dcache_wbinv_range_index(
2434                     MIPS_PHYS_TO_DIRECT(phys_dst), PAGE_SIZE);
2435                 va_src = MIPS_PHYS_TO_DIRECT(phys_src);
2436                 va_dst = MIPS_PHYS_TO_DIRECT(phys_dst);
2437                 bcopy((caddr_t)va_src, (caddr_t)va_dst, PAGE_SIZE);
2438                 mips_dcache_wbinv_range(va_dst, PAGE_SIZE);
2439         } else {
2440                 va_src = pmap_lmem_map2(phys_src, phys_dst);
2441                 va_dst = va_src + PAGE_SIZE;
2442                 bcopy((void *)va_src, (void *)va_dst, PAGE_SIZE);
2443                 mips_dcache_wbinv_range(va_dst, PAGE_SIZE);
2444                 pmap_lmem_unmap();
2445         }
2446 }
2447
2448 int unmapped_buf_allowed;
2449
2450 void
2451 pmap_copy_pages(vm_page_t ma[], vm_offset_t a_offset, vm_page_t mb[],
2452     vm_offset_t b_offset, int xfersize)
2453 {
2454         char *a_cp, *b_cp;
2455         vm_page_t a_m, b_m;
2456         vm_offset_t a_pg_offset, b_pg_offset;
2457         vm_paddr_t a_phys, b_phys;
2458         int cnt;
2459
2460         while (xfersize > 0) {
2461                 a_pg_offset = a_offset & PAGE_MASK;
2462                 cnt = min(xfersize, PAGE_SIZE - a_pg_offset);
2463                 a_m = ma[a_offset >> PAGE_SHIFT];
2464                 a_phys = VM_PAGE_TO_PHYS(a_m);
2465                 b_pg_offset = b_offset & PAGE_MASK;
2466                 cnt = min(cnt, PAGE_SIZE - b_pg_offset);
2467                 b_m = mb[b_offset >> PAGE_SHIFT];
2468                 b_phys = VM_PAGE_TO_PHYS(b_m);
2469                 if (MIPS_DIRECT_MAPPABLE(a_phys) &&
2470                     MIPS_DIRECT_MAPPABLE(b_phys)) {
2471                         pmap_flush_pvcache(a_m);
2472                         mips_dcache_wbinv_range_index(
2473                             MIPS_PHYS_TO_DIRECT(b_phys), PAGE_SIZE);
2474                         a_cp = (char *)MIPS_PHYS_TO_DIRECT(a_phys) +
2475                             a_pg_offset;
2476                         b_cp = (char *)MIPS_PHYS_TO_DIRECT(b_phys) +
2477                             b_pg_offset;
2478                         bcopy(a_cp, b_cp, cnt);
2479                         mips_dcache_wbinv_range((vm_offset_t)b_cp, cnt);
2480                 } else {
2481                         a_cp = (char *)pmap_lmem_map2(a_phys, b_phys);
2482                         b_cp = (char *)a_cp + PAGE_SIZE;
2483                         a_cp += a_pg_offset;
2484                         b_cp += b_pg_offset;
2485                         bcopy(a_cp, b_cp, cnt);
2486                         mips_dcache_wbinv_range((vm_offset_t)b_cp, cnt);
2487                         pmap_lmem_unmap();
2488                 }
2489                 a_offset += cnt;
2490                 b_offset += cnt;
2491                 xfersize -= cnt;
2492         }
2493 }
2494
2495 /*
2496  * Returns true if the pmap's pv is one of the first
2497  * 16 pvs linked to from this page.  This count may
2498  * be changed upwards or downwards in the future; it
2499  * is only necessary that true be returned for a small
2500  * subset of pmaps for proper page aging.
2501  */
2502 boolean_t
2503 pmap_page_exists_quick(pmap_t pmap, vm_page_t m)
2504 {
2505         pv_entry_t pv;
2506         int loops = 0;
2507         boolean_t rv;
2508
2509         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
2510             ("pmap_page_exists_quick: page %p is not managed", m));
2511         rv = FALSE;
2512         vm_page_lock_queues();
2513         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
2514                 if (pv->pv_pmap == pmap) {
2515                         rv = TRUE;
2516                         break;
2517                 }
2518                 loops++;
2519                 if (loops >= 16)
2520                         break;
2521         }
2522         vm_page_unlock_queues();
2523         return (rv);
2524 }
2525
2526 /*
2527  * Remove all pages from specified address space
2528  * this aids process exit speeds.  Also, this code
2529  * is special cased for current process only, but
2530  * can have the more generic (and slightly slower)
2531  * mode enabled.  This is much faster than pmap_remove
2532  * in the case of running down an entire address space.
2533  */
2534 void
2535 pmap_remove_pages(pmap_t pmap)
2536 {
2537         pt_entry_t *pte, tpte;
2538         pv_entry_t pv, npv;
2539         vm_page_t m;
2540
2541         if (pmap != vmspace_pmap(curthread->td_proc->p_vmspace)) {
2542                 printf("warning: pmap_remove_pages called with non-current pmap\n");
2543                 return;
2544         }
2545         vm_page_lock_queues();
2546         PMAP_LOCK(pmap);
2547         for (pv = TAILQ_FIRST(&pmap->pm_pvlist); pv != NULL; pv = npv) {
2548
2549                 pte = pmap_pte(pv->pv_pmap, pv->pv_va);
2550                 if (!pte_test(pte, PTE_V))
2551                         panic("pmap_remove_pages: page on pm_pvlist has no pte");
2552                 tpte = *pte;
2553
2554 /*
2555  * We cannot remove wired pages from a process' mapping at this time
2556  */
2557                 if (pte_test(&tpte, PTE_W)) {
2558                         npv = TAILQ_NEXT(pv, pv_plist);
2559                         continue;
2560                 }
2561                 *pte = is_kernel_pmap(pmap) ? PTE_G : 0;
2562
2563                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(TLBLO_PTE_TO_PA(tpte));
2564                 KASSERT(m != NULL,
2565                     ("pmap_remove_pages: bad tpte %#jx", (uintmax_t)tpte));
2566
2567                 pv->pv_pmap->pm_stats.resident_count--;
2568
2569                 /*
2570                  * Update the vm_page_t clean and reference bits.
2571                  */
2572                 if (pte_test(&tpte, PTE_D)) {
2573                         vm_page_dirty(m);
2574                 }
2575                 npv = TAILQ_NEXT(pv, pv_plist);
2576                 TAILQ_REMOVE(&pv->pv_pmap->pm_pvlist, pv, pv_plist);
2577
2578                 m->md.pv_list_count--;
2579                 TAILQ_REMOVE(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
2580                 if (TAILQ_FIRST(&m->md.pv_list) == NULL) {
2581                         vm_page_aflag_clear(m, PGA_WRITEABLE);
2582                 }
2583                 pmap_unuse_pt(pv->pv_pmap, pv->pv_va, pv->pv_ptem);
2584                 free_pv_entry(pv);
2585         }
2586         pmap_invalidate_all(pmap);
2587         PMAP_UNLOCK(pmap);
2588         vm_page_unlock_queues();
2589 }
2590
2591 /*
2592  * pmap_testbit tests bits in pte's
2593  * note that the testbit/changebit routines are inline,
2594  * and a lot of things compile-time evaluate.
2595  */
2596 static boolean_t
2597 pmap_testbit(vm_page_t m, int bit)
2598 {
2599         pv_entry_t pv;
2600         pt_entry_t *pte;
2601         boolean_t rv = FALSE;
2602
2603         if (m->oflags & VPO_UNMANAGED)
2604                 return (rv);
2605
2606         if (TAILQ_FIRST(&m->md.pv_list) == NULL)
2607                 return (rv);
2608
2609         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
2610         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
2611                 PMAP_LOCK(pv->pv_pmap);
2612                 pte = pmap_pte(pv->pv_pmap, pv->pv_va);
2613                 rv = pte_test(pte, bit);
2614                 PMAP_UNLOCK(pv->pv_pmap);
2615                 if (rv)
2616                         break;
2617         }
2618         return (rv);
2619 }
2620
2621 /*
2622  * this routine is used to clear dirty bits in ptes
2623  */
2624 static __inline void
2625 pmap_changebit(vm_page_t m, int bit, boolean_t setem)
2626 {
2627         pv_entry_t pv;
2628         pt_entry_t *pte;
2629
2630         if (m->oflags & VPO_UNMANAGED)
2631                 return;
2632
2633         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
2634         /*
2635          * Loop over all current mappings setting/clearing as appropos If
2636          * setting RO do we need to clear the VAC?
2637          */
2638         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
2639                 PMAP_LOCK(pv->pv_pmap);
2640                 pte = pmap_pte(pv->pv_pmap, pv->pv_va);
2641                 if (setem) {
2642                         *pte |= bit;
2643                         pmap_update_page(pv->pv_pmap, pv->pv_va, *pte);
2644                 } else {
2645                         pt_entry_t pbits = *pte;
2646
2647                         if (pbits & bit) {
2648                                 if (bit == PTE_D) {
2649                                         if (pbits & PTE_D)
2650                                                 vm_page_dirty(m);
2651                                         *pte = (pbits & ~PTE_D) | PTE_RO;
2652                                 } else {
2653                                         *pte = pbits & ~bit;
2654                                 }
2655                                 pmap_update_page(pv->pv_pmap, pv->pv_va, *pte);
2656                         }
2657                 }
2658                 PMAP_UNLOCK(pv->pv_pmap);
2659         }
2660         if (!setem && bit == PTE_D)
2661                 vm_page_aflag_clear(m, PGA_WRITEABLE);
2662 }
2663
2664 /*
2665  *      pmap_page_wired_mappings:
2666  *
2667  *      Return the number of managed mappings to the given physical page
2668  *      that are wired.
2669  */
2670 int
2671 pmap_page_wired_mappings(vm_page_t m)
2672 {
2673         pv_entry_t pv;
2674         pmap_t pmap;
2675         pt_entry_t *pte;
2676         int count;
2677
2678         count = 0;
2679         if ((m->oflags & VPO_UNMANAGED) != 0)
2680                 return (count);
2681         vm_page_lock_queues();
2682         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
2683                 pmap = pv->pv_pmap;
2684                 PMAP_LOCK(pmap);
2685                 pte = pmap_pte(pmap, pv->pv_va);
2686                 if (pte_test(pte, PTE_W))
2687                         count++;
2688                 PMAP_UNLOCK(pmap);
2689         }
2690         vm_page_unlock_queues();
2691         return (count);
2692 }
2693
2694 /*
2695  * Clear the write and modified bits in each of the given page's mappings.
2696  */
2697 void
2698 pmap_remove_write(vm_page_t m)
2699 {
2700         pv_entry_t pv, npv;
2701         vm_offset_t va;
2702         pt_entry_t *pte;
2703
2704         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
2705             ("pmap_remove_write: page %p is not managed", m));
2706
2707         /*
2708          * If the page is not VPO_BUSY, then PGA_WRITEABLE cannot be set by
2709          * another thread while the object is locked.  Thus, if PGA_WRITEABLE
2710          * is clear, no page table entries need updating.
2711          */
2712         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(m->object, MA_OWNED);
2713         if ((m->oflags & VPO_BUSY) == 0 &&
2714             (m->aflags & PGA_WRITEABLE) == 0)
2715                 return;
2716
2717         /*
2718          * Loop over all current mappings setting/clearing as appropos.
2719          */
2720         vm_page_lock_queues();
2721         for (pv = TAILQ_FIRST(&m->md.pv_list); pv; pv = npv) {
2722                 npv = TAILQ_NEXT(pv, pv_plist);
2723                 pte = pmap_pte(pv->pv_pmap, pv->pv_va);
2724                 if (pte == NULL || !pte_test(pte, PTE_V))
2725                         panic("page on pm_pvlist has no pte");
2726
2727                 va = pv->pv_va;
2728                 pmap_protect(pv->pv_pmap, va, va + PAGE_SIZE,
2729                     VM_PROT_READ | VM_PROT_EXECUTE);
2730         }
2731         vm_page_aflag_clear(m, PGA_WRITEABLE);
2732         vm_page_unlock_queues();
2733 }
2734
2735 /*
2736  *      pmap_ts_referenced:
2737  *
2738  *      Return the count of reference bits for a page, clearing all of them.
2739  */
2740 int
2741 pmap_ts_referenced(vm_page_t m)
2742 {
2743
2744         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
2745             ("pmap_ts_referenced: page %p is not managed", m));
2746         if (m->md.pv_flags & PV_TABLE_REF) {
2747                 vm_page_lock_queues();
2748                 m->md.pv_flags &= ~PV_TABLE_REF;
2749                 vm_page_unlock_queues();
2750                 return (1);
2751         }
2752         return (0);
2753 }
2754
2755 /*
2756  *      pmap_is_modified:
2757  *
2758  *      Return whether or not the specified physical page was modified
2759  *      in any physical maps.
2760  */
2761 boolean_t
2762 pmap_is_modified(vm_page_t m)
2763 {
2764         boolean_t rv;
2765
2766         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
2767             ("pmap_is_modified: page %p is not managed", m));
2768
2769         /*
2770          * If the page is not VPO_BUSY, then PGA_WRITEABLE cannot be
2771          * concurrently set while the object is locked.  Thus, if PGA_WRITEABLE
2772          * is clear, no PTEs can have PTE_D set.
2773          */
2774         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(m->object, MA_OWNED);
2775         if ((m->oflags & VPO_BUSY) == 0 &&
2776             (m->aflags & PGA_WRITEABLE) == 0)
2777                 return (FALSE);
2778         vm_page_lock_queues();
2779         if (m->md.pv_flags & PV_TABLE_MOD)
2780                 rv = TRUE;
2781         else
2782                 rv = pmap_testbit(m, PTE_D);
2783         vm_page_unlock_queues();
2784         return (rv);
2785 }
2786
2787 /* N/C */
2788
2789 /*
2790  *      pmap_is_prefaultable:
2791  *
2792  *      Return whether or not the specified virtual address is elgible
2793  *      for prefault.
2794  */
2795 boolean_t
2796 pmap_is_prefaultable(pmap_t pmap, vm_offset_t addr)
2797 {
2798         pd_entry_t *pde;
2799         pt_entry_t *pte;
2800         boolean_t rv;
2801
2802         rv = FALSE;
2803         PMAP_LOCK(pmap);
2804         pde = pmap_pde(pmap, addr);
2805         if (pde != NULL && *pde != 0) {
2806                 pte = pmap_pde_to_pte(pde, addr);
2807                 rv = (*pte == 0);
2808         }
2809         PMAP_UNLOCK(pmap);
2810         return (rv);
2811 }
2812
2813 /*
2814  *      Clear the modify bits on the specified physical page.
2815  */
2816 void
2817 pmap_clear_modify(vm_page_t m)
2818 {
2819
2820         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
2821             ("pmap_clear_modify: page %p is not managed", m));
2822         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(m->object, MA_OWNED);
2823         KASSERT((m->oflags & VPO_BUSY) == 0,
2824             ("pmap_clear_modify: page %p is busy", m));
2825
2826         /*
2827          * If the page is not PGA_WRITEABLE, then no PTEs can have PTE_D set.
2828          * If the object containing the page is locked and the page is not
2829          * VPO_BUSY, then PGA_WRITEABLE cannot be concurrently set.
2830          */
2831         if ((m->aflags & PGA_WRITEABLE) == 0)
2832                 return;
2833         vm_page_lock_queues();
2834         if (m->md.pv_flags & PV_TABLE_MOD) {
2835                 pmap_changebit(m, PTE_D, FALSE);
2836                 m->md.pv_flags &= ~PV_TABLE_MOD;
2837         }
2838         vm_page_unlock_queues();
2839 }
2840
2841 /*
2842  *      pmap_is_referenced:
2843  *
2844  *      Return whether or not the specified physical page was referenced
2845  *      in any physical maps.
2846  */
2847 boolean_t
2848 pmap_is_referenced(vm_page_t m)
2849 {
2850
2851         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
2852             ("pmap_is_referenced: page %p is not managed", m));
2853         return ((m->md.pv_flags & PV_TABLE_REF) != 0);
2854 }
2855
2856 /*
2857  *      pmap_clear_reference:
2858  *
2859  *      Clear the reference bit on the specified physical page.
2860  */
2861 void
2862 pmap_clear_reference(vm_page_t m)
2863 {
2864
2865         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
2866             ("pmap_clear_reference: page %p is not managed", m));
2867         vm_page_lock_queues();
2868         if (m->md.pv_flags & PV_TABLE_REF) {
2869                 m->md.pv_flags &= ~PV_TABLE_REF;
2870         }
2871         vm_page_unlock_queues();
2872 }
2873
2874 /*
2875  * Miscellaneous support routines follow
2876  */
2877
2878 /*
2879  * Map a set of physical memory pages into the kernel virtual
2880  * address space. Return a pointer to where it is mapped. This
2881  * routine is intended to be used for mapping device memory,
2882  * NOT real memory.
2883  */
2884
2885 /*
2886  * Map a set of physical memory pages into the kernel virtual
2887  * address space. Return a pointer to where it is mapped. This
2888  * routine is intended to be used for mapping device memory,
2889  * NOT real memory.
2890  *
2891  * Use XKPHYS uncached for 64 bit, and KSEG1 where possible for 32 bit.
2892  */
2893 void *
2894 pmap_mapdev(vm_paddr_t pa, vm_size_t size)
2895 {
2896         vm_offset_t va, tmpva, offset;
2897
2898         /* 
2899          * KSEG1 maps only first 512M of phys address space. For 
2900          * pa > 0x20000000 we should make proper mapping * using pmap_kenter.
2901          */
2902         if (MIPS_DIRECT_MAPPABLE(pa + size - 1))
2903                 return ((void *)MIPS_PHYS_TO_DIRECT_UNCACHED(pa));
2904         else {
2905                 offset = pa & PAGE_MASK;
2906                 size = roundup(size + offset, PAGE_SIZE);
2907         
2908                 va = kmem_alloc_nofault(kernel_map, size);
2909                 if (!va)
2910                         panic("pmap_mapdev: Couldn't alloc kernel virtual memory");
2911                 pa = trunc_page(pa);
2912                 for (tmpva = va; size > 0;) {
2913                         pmap_kenter_attr(tmpva, pa, PTE_C_UNCACHED);
2914                         size -= PAGE_SIZE;
2915                         tmpva += PAGE_SIZE;
2916                         pa += PAGE_SIZE;
2917                 }
2918         }
2919
2920         return ((void *)(va + offset));
2921 }
2922
2923 void
2924 pmap_unmapdev(vm_offset_t va, vm_size_t size)
2925 {
2926 #ifndef __mips_n64
2927         vm_offset_t base, offset;
2928
2929         /* If the address is within KSEG1 then there is nothing to do */
2930         if (va >= MIPS_KSEG1_START && va <= MIPS_KSEG1_END)
2931                 return;
2932
2933         base = trunc_page(va);
2934         offset = va & PAGE_MASK;
2935         size = roundup(size + offset, PAGE_SIZE);
2936         kmem_free(kernel_map, base, size);
2937 #endif
2938 }
2939
2940 /*
2941  * perform the pmap work for mincore
2942  */
2943 int
2944 pmap_mincore(pmap_t pmap, vm_offset_t addr, vm_paddr_t *locked_pa)
2945 {
2946         pt_entry_t *ptep, pte;
2947         vm_paddr_t pa;
2948         vm_page_t m;
2949         int val;
2950         boolean_t managed;
2951
2952         PMAP_LOCK(pmap);
2953 retry:
2954         ptep = pmap_pte(pmap, addr);
2955         pte = (ptep != NULL) ? *ptep : 0;
2956         if (!pte_test(&pte, PTE_V)) {
2957                 val = 0;
2958                 goto out;
2959         }
2960         val = MINCORE_INCORE;
2961         if (pte_test(&pte, PTE_D))
2962                 val |= MINCORE_MODIFIED | MINCORE_MODIFIED_OTHER;
2963         pa = TLBLO_PTE_TO_PA(pte);
2964         managed = page_is_managed(pa);
2965         if (managed) {
2966                 /*
2967                  * This may falsely report the given address as
2968                  * MINCORE_REFERENCED.  Unfortunately, due to the lack of
2969                  * per-PTE reference information, it is impossible to
2970                  * determine if the address is MINCORE_REFERENCED.  
2971                  */
2972                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa);
2973                 if ((m->aflags & PGA_REFERENCED) != 0)
2974                         val |= MINCORE_REFERENCED | MINCORE_REFERENCED_OTHER;
2975         }
2976         if ((val & (MINCORE_MODIFIED_OTHER | MINCORE_REFERENCED_OTHER)) !=
2977             (MINCORE_MODIFIED_OTHER | MINCORE_REFERENCED_OTHER) && managed) {
2978                 /* Ensure that "PHYS_TO_VM_PAGE(pa)->object" doesn't change. */
2979                 if (vm_page_pa_tryrelock(pmap, pa, locked_pa))
2980                         goto retry;
2981         } else
2982 out:
2983                 PA_UNLOCK_COND(*locked_pa);
2984         PMAP_UNLOCK(pmap);
2985         return (val);
2986 }
2987
2988 void
2989 pmap_activate(struct thread *td)
2990 {
2991         pmap_t pmap, oldpmap;
2992         struct proc *p = td->td_proc;
2993         u_int cpuid;
2994
2995         critical_enter();
2996
2997         pmap = vmspace_pmap(p->p_vmspace);
2998         oldpmap = PCPU_GET(curpmap);
2999         cpuid = PCPU_GET(cpuid);
3000
3001         if (oldpmap)
3002                 CPU_CLR_ATOMIC(cpuid, &oldpmap->pm_active);
3003         CPU_SET_ATOMIC(cpuid, &pmap->pm_active);
3004         pmap_asid_alloc(pmap);
3005         if (td == curthread) {
3006                 PCPU_SET(segbase, pmap->pm_segtab);
3007                 mips_wr_entryhi(pmap->pm_asid[cpuid].asid);
3008         }
3009
3010         PCPU_SET(curpmap, pmap);
3011         critical_exit();
3012 }
3013
3014 void
3015 pmap_sync_icache(pmap_t pm, vm_offset_t va, vm_size_t sz)
3016 {
3017 }
3018
3019 /*
3020  *      Increase the starting virtual address of the given mapping if a
3021  *      different alignment might result in more superpage mappings.
3022  */
3023 void
3024 pmap_align_superpage(vm_object_t object, vm_ooffset_t offset,
3025     vm_offset_t *addr, vm_size_t size)
3026 {
3027         vm_offset_t superpage_offset;
3028
3029         if (size < NBSEG)
3030                 return;
3031         if (object != NULL && (object->flags & OBJ_COLORED) != 0)
3032                 offset += ptoa(object->pg_color);
3033         superpage_offset = offset & SEGMASK;
3034         if (size - ((NBSEG - superpage_offset) & SEGMASK) < NBSEG ||
3035             (*addr & SEGMASK) == superpage_offset)
3036                 return;
3037         if ((*addr & SEGMASK) < superpage_offset)
3038                 *addr = (*addr & ~SEGMASK) + superpage_offset;
3039         else
3040                 *addr = ((*addr + SEGMASK) & ~SEGMASK) + superpage_offset;
3041 }
3042
3043 /*
3044  *      Increase the starting virtual address of the given mapping so
3045  *      that it is aligned to not be the second page in a TLB entry.
3046  *      This routine assumes that the length is appropriately-sized so
3047  *      that the allocation does not share a TLB entry at all if required.
3048  */
3049 void
3050 pmap_align_tlb(vm_offset_t *addr)
3051 {
3052         if ((*addr & PAGE_SIZE) == 0)
3053                 return;
3054         *addr += PAGE_SIZE;
3055         return;
3056 }
3057
3058 #ifdef DDB
3059 DB_SHOW_COMMAND(ptable, ddb_pid_dump)
3060 {
3061         pmap_t pmap;
3062         struct thread *td = NULL;
3063         struct proc *p;
3064         int i, j, k;
3065         vm_paddr_t pa;
3066         vm_offset_t va;
3067
3068         if (have_addr) {
3069                 td = db_lookup_thread(addr, TRUE);
3070                 if (td == NULL) {
3071                         db_printf("Invalid pid or tid");
3072                         return;
3073                 }
3074                 p = td->td_proc;
3075                 if (p->p_vmspace == NULL) {
3076                         db_printf("No vmspace for process");
3077                         return;
3078                 }
3079                         pmap = vmspace_pmap(p->p_vmspace);
3080         } else
3081                 pmap = kernel_pmap;
3082
3083         db_printf("pmap:%p segtab:%p asid:%x generation:%x\n",
3084             pmap, pmap->pm_segtab, pmap->pm_asid[0].asid,
3085             pmap->pm_asid[0].gen);
3086         for (i = 0; i < NPDEPG; i++) {
3087                 pd_entry_t *pdpe;
3088                 pt_entry_t *pde;
3089                 pt_entry_t pte;
3090
3091                 pdpe = (pd_entry_t *)pmap->pm_segtab[i];
3092                 if (pdpe == NULL)
3093                         continue;
3094                 db_printf("[%4d] %p\n", i, pdpe);
3095 #ifdef __mips_n64
3096                 for (j = 0; j < NPDEPG; j++) {
3097                         pde = (pt_entry_t *)pdpe[j];
3098                         if (pde == NULL)
3099                                 continue;
3100                         db_printf("\t[%4d] %p\n", j, pde);
3101 #else
3102                 {
3103                         j = 0;
3104                         pde =  (pt_entry_t *)pdpe;
3105 #endif
3106                         for (k = 0; k < NPTEPG; k++) {
3107                                 pte = pde[k];
3108                                 if (pte == 0 || !pte_test(&pte, PTE_V))
3109                                         continue;
3110                                 pa = TLBLO_PTE_TO_PA(pte);
3111                                 va = ((u_long)i << SEGSHIFT) | (j << PDRSHIFT) | (k << PAGE_SHIFT);
3112                                 db_printf("\t\t[%04d] va: %p pte: %8jx pa:%jx\n",
3113                                        k, (void *)va, (uintmax_t)pte, (uintmax_t)pa);
3114                         }
3115                 }
3116         }
3117 }
3118 #endif
3119
3120 #if defined(DEBUG)
3121
3122 static void pads(pmap_t pm);
3123 void pmap_pvdump(vm_offset_t pa);
3124
3125 /* print address space of pmap*/
3126 static void
3127 pads(pmap_t pm)
3128 {
3129         unsigned va, i, j;
3130         pt_entry_t *ptep;
3131
3132         if (pm == kernel_pmap)
3133                 return;
3134         for (i = 0; i < NPTEPG; i++)
3135                 if (pm->pm_segtab[i])
3136                         for (j = 0; j < NPTEPG; j++) {
3137                                 va = (i << SEGSHIFT) + (j << PAGE_SHIFT);
3138                                 if (pm == kernel_pmap && va < KERNBASE)
3139                                         continue;
3140                                 if (pm != kernel_pmap &&
3141                                     va >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
3142                                         continue;
3143                                 ptep = pmap_pte(pm, va);
3144                                 if (pte_test(ptep, PTE_V))
3145                                         printf("%x:%x ", va, *(int *)ptep);
3146                         }
3147
3148 }
3149
3150 void
3151 pmap_pvdump(vm_offset_t pa)
3152 {
3153         register pv_entry_t pv;
3154         vm_page_t m;
3155
3156         printf("pa %x", pa);
3157         m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa);
3158         for (pv = TAILQ_FIRST(&m->md.pv_list); pv;
3159             pv = TAILQ_NEXT(pv, pv_list)) {
3160                 printf(" -> pmap %p, va %x", (void *)pv->pv_pmap, pv->pv_va);
3161                 pads(pv->pv_pmap);
3162         }
3163         printf(" ");
3164 }
3165
3166 /* N/C */
3167 #endif
3168
3169
3170 /*
3171  * Allocate TLB address space tag (called ASID or TLBPID) and return it.
3172  * It takes almost as much or more time to search the TLB for a
3173  * specific ASID and flush those entries as it does to flush the entire TLB.
3174  * Therefore, when we allocate a new ASID, we just take the next number. When
3175  * we run out of numbers, we flush the TLB, increment the generation count
3176  * and start over. ASID zero is reserved for kernel use.
3177  */
3178 static void
3179 pmap_asid_alloc(pmap)
3180         pmap_t pmap;
3181 {
3182         if (pmap->pm_asid[PCPU_GET(cpuid)].asid != PMAP_ASID_RESERVED &&
3183             pmap->pm_asid[PCPU_GET(cpuid)].gen == PCPU_GET(asid_generation));
3184         else {
3185                 if (PCPU_GET(next_asid) == pmap_max_asid) {
3186                         tlb_invalidate_all_user(NULL);
3187                         PCPU_SET(asid_generation,
3188                             (PCPU_GET(asid_generation) + 1) & ASIDGEN_MASK);
3189                         if (PCPU_GET(asid_generation) == 0) {
3190                                 PCPU_SET(asid_generation, 1);
3191                         }
3192                         PCPU_SET(next_asid, 1); /* 0 means invalid */
3193                 }
3194                 pmap->pm_asid[PCPU_GET(cpuid)].asid = PCPU_GET(next_asid);
3195                 pmap->pm_asid[PCPU_GET(cpuid)].gen = PCPU_GET(asid_generation);
3196                 PCPU_SET(next_asid, PCPU_GET(next_asid) + 1);
3197         }
3198 }
3199
3200 int
3201 page_is_managed(vm_paddr_t pa)
3202 {
3203         vm_offset_t pgnum = atop(pa);
3204
3205         if (pgnum >= first_page) {
3206                 vm_page_t m;
3207
3208                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa);
3209                 if (m == NULL)
3210                         return (0);
3211                 if ((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0)
3212                         return (1);
3213         }
3214         return (0);
3215 }
3216
3217 static pt_entry_t
3218 init_pte_prot(vm_offset_t va, vm_page_t m, vm_prot_t prot)
3219 {
3220         pt_entry_t rw;
3221
3222         if (!(prot & VM_PROT_WRITE))
3223                 rw =  PTE_V | PTE_RO | PTE_C_CACHE;
3224         else if ((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0) {
3225                 if ((m->md.pv_flags & PV_TABLE_MOD) != 0)
3226                         rw =  PTE_V | PTE_D | PTE_C_CACHE;
3227                 else
3228                         rw = PTE_V | PTE_C_CACHE;
3229                 vm_page_aflag_set(m, PGA_WRITEABLE);
3230         } else
3231                 /* Needn't emulate a modified bit for unmanaged pages. */
3232                 rw =  PTE_V | PTE_D | PTE_C_CACHE;
3233         return (rw);
3234 }
3235
3236 /*
3237  * pmap_emulate_modified : do dirty bit emulation
3238  *
3239  * On SMP, update just the local TLB, other CPUs will update their
3240  * TLBs from PTE lazily, if they get the exception.
3241  * Returns 0 in case of sucess, 1 if the page is read only and we
3242  * need to fault.
3243  */
3244 int
3245 pmap_emulate_modified(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
3246 {
3247         vm_page_t m;
3248         pt_entry_t *pte;
3249         vm_paddr_t pa;
3250
3251         PMAP_LOCK(pmap);
3252         pte = pmap_pte(pmap, va);
3253         if (pte == NULL)
3254                 panic("pmap_emulate_modified: can't find PTE");
3255 #ifdef SMP
3256         /* It is possible that some other CPU changed m-bit */
3257         if (!pte_test(pte, PTE_V) || pte_test(pte, PTE_D)) {
3258                 pmap_update_page_local(pmap, va, *pte);
3259                 PMAP_UNLOCK(pmap);
3260                 return (0);
3261         }
3262 #else
3263         if (!pte_test(pte, PTE_V) || pte_test(pte, PTE_D))
3264                 panic("pmap_emulate_modified: invalid pte");
3265 #endif
3266         if (pte_test(pte, PTE_RO)) {
3267                 /* write to read only page in the kernel */
3268                 PMAP_UNLOCK(pmap);
3269                 return (1);
3270         }
3271         pte_set(pte, PTE_D);
3272         pmap_update_page_local(pmap, va, *pte);
3273         pa = TLBLO_PTE_TO_PA(*pte);
3274         if (!page_is_managed(pa))
3275                 panic("pmap_emulate_modified: unmanaged page");
3276         m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa);
3277         m->md.pv_flags |= (PV_TABLE_REF | PV_TABLE_MOD);
3278         PMAP_UNLOCK(pmap);
3279         return (0);
3280 }
3281
3282 /*
3283  *      Routine:        pmap_kextract
3284  *      Function:
3285  *              Extract the physical page address associated
3286  *              virtual address.
3287  */
3288  /* PMAP_INLINE */ vm_offset_t
3289 pmap_kextract(vm_offset_t va)
3290 {
3291         int mapped;
3292
3293         /*
3294          * First, the direct-mapped regions.
3295          */
3296 #if defined(__mips_n64)
3297         if (va >= MIPS_XKPHYS_START && va < MIPS_XKPHYS_END)
3298                 return (MIPS_XKPHYS_TO_PHYS(va));
3299 #endif
3300         if (va >= MIPS_KSEG0_START && va < MIPS_KSEG0_END)
3301                 return (MIPS_KSEG0_TO_PHYS(va));
3302
3303         if (va >= MIPS_KSEG1_START && va < MIPS_KSEG1_END)
3304                 return (MIPS_KSEG1_TO_PHYS(va));
3305
3306         /*
3307          * User virtual addresses.
3308          */
3309         if (va < VM_MAXUSER_ADDRESS) {
3310                 pt_entry_t *ptep;
3311
3312                 if (curproc && curproc->p_vmspace) {
3313                         ptep = pmap_pte(&curproc->p_vmspace->vm_pmap, va);
3314                         if (ptep) {
3315                                 return (TLBLO_PTE_TO_PA(*ptep) |
3316                                     (va & PAGE_MASK));
3317                         }
3318                         return (0);
3319                 }
3320         }
3321
3322         /*
3323          * Should be kernel virtual here, otherwise fail
3324          */
3325         mapped = (va >= MIPS_KSEG2_START || va < MIPS_KSEG2_END);
3326 #if defined(__mips_n64)
3327         mapped = mapped || (va >= MIPS_XKSEG_START || va < MIPS_XKSEG_END);
3328 #endif 
3329         /*
3330          * Kernel virtual.
3331          */
3332
3333         if (mapped) {
3334                 pt_entry_t *ptep;
3335
3336                 /* Is the kernel pmap initialized? */
3337                 if (!CPU_EMPTY(&kernel_pmap->pm_active)) {
3338                         /* It's inside the virtual address range */
3339                         ptep = pmap_pte(kernel_pmap, va);
3340                         if (ptep) {
3341                                 return (TLBLO_PTE_TO_PA(*ptep) |
3342                                     (va & PAGE_MASK));
3343                         }
3344                 }
3345                 return (0);
3346         }
3347
3348         panic("%s for unknown address space %p.", __func__, (void *)va);
3349 }
3350
3351
3352 void 
3353 pmap_flush_pvcache(vm_page_t m)
3354 {
3355         pv_entry_t pv;
3356
3357         if (m != NULL) {
3358                 for (pv = TAILQ_FIRST(&m->md.pv_list); pv;
3359                     pv = TAILQ_NEXT(pv, pv_list)) {
3360                         mips_dcache_wbinv_range_index(pv->pv_va, PAGE_SIZE);
3361                 }
3362         }
3363 }