sys/sparc64/sparc64/tsb.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1997 Berkeley Software Design, Inc. All rights reserved.
   3  *
   4  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   5  * modification, are permitted provided that the following conditions
   6  * are met:
   7  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   8  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
   9  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  10  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  11  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  12  * 3. Berkeley Software Design Inc's name may not be used to endorse or
  13  *    promote products derived from this software without specific prior
  14  *    written permission.
  15  *
  16  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY BERKELEY SOFTWARE DESIGN INC ``AS IS'' AND
  17  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  18  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  19  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL BERKELEY SOFTWARE DESIGN INC BE LIABLE
  20  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  21  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  22  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  23  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  24  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  25  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  26  * SUCH DAMAGE.
  27  *
  28  *      from BSDI: pmap.c,v 1.28.2.15 2000/04/27 03:10:31 cp Exp
  29  */
  30
  31 #include <sys/cdefs.h>
  32 __FBSDID("$FreeBSD$");
  33
  34 #include "opt_ddb.h"
  35 #include "opt_pmap.h"
  36
  37 #include <sys/param.h>
  38 #include <sys/queue.h>
  39 #include <sys/ktr.h>
  40 #include <sys/lock.h>
  41 #include <sys/mutex.h>
  42 #include <sys/proc.h>
  43 #include <sys/rwlock.h>
  44 #include <sys/smp.h>
  45 #include <sys/sysctl.h>
  46 #include <sys/systm.h>
  47
  48 #include <vm/vm.h>
  49 #include <vm/vm_param.h>
  50 #include <vm/vm_kern.h>
  51 #include <vm/vm_page.h>
  52 #include <vm/vm_map.h>
  53 #include <vm/vm_object.h>
  54 #include <vm/vm_extern.h>
  55 #include <vm/vm_pageout.h>
  56 #include <vm/vm_pager.h>
  57
  58 #include <machine/cpufunc.h>
  59 #include <machine/frame.h>
  60 #include <machine/trap.h>
  61 #include <machine/pmap.h>
  62 #include <machine/smp.h>
  63 #include <machine/tlb.h>
  64 #include <machine/tsb.h>
  65 #include <machine/tte.h>
  66
  67 CTASSERT((1 << TTE_SHIFT) == sizeof(struct tte));
  68 CTASSERT(TSB_BUCKET_MASK < (1 << 12));
  69
  70 PMAP_STATS_VAR(tsb_nrepl);
  71 PMAP_STATS_VAR(tsb_nlookup_k);
  72 PMAP_STATS_VAR(tsb_nlookup_u);
  73 PMAP_STATS_VAR(tsb_nenter_k);
  74 PMAP_STATS_VAR(tsb_nenter_k_oc);
  75 PMAP_STATS_VAR(tsb_nenter_u);
  76 PMAP_STATS_VAR(tsb_nenter_u_oc);
  77 PMAP_STATS_VAR(tsb_nforeach);
  78
  79 struct tte *tsb_kernel;
  80 vm_size_t tsb_kernel_mask;
  81 vm_size_t tsb_kernel_size;
  82 vm_paddr_t tsb_kernel_phys;
  83 u_int tsb_kernel_ldd_phys;
  84
  85 struct tte *
  86 tsb_tte_lookup(pmap_t pm, vm_offset_t va)
  87 {
  88         struct tte *bucket;
  89         struct tte *tp;
  90         u_long sz;
  91         u_int i;
  92
  93         if (pm == kernel_pmap) {
  94                 PMAP_STATS_INC(tsb_nlookup_k);
  95                 tp = tsb_kvtotte(va);
  96                 if (tte_match(tp, va))
  97                         return (tp);
  98         } else {
  99                 PMAP_LOCK_ASSERT(pm, MA_OWNED);
 100                 PMAP_STATS_INC(tsb_nlookup_u);
 101                 for (sz = TS_MIN; sz <= TS_MAX; sz++) {
 102                         bucket = tsb_vtobucket(pm, sz, va);
 103                         for (i = 0; i < TSB_BUCKET_SIZE; i++) {
 104                                 tp = &bucket[i];
 105                                 if (tte_match(tp, va))
 106                                         return (tp);
 107                         }
 108                 }
 109         }
 110         return (NULL);
 111 }
 112
 113 struct tte *
 114 tsb_tte_enter(pmap_t pm, vm_page_t m, vm_offset_t va, u_long sz, u_long data)
 115 {
 116         struct tte *bucket;
 117         struct tte *rtp;
 118         struct tte *tp;
 119         vm_offset_t ova;
 120         int b0;
 121         int i;
 122
 123         if (DCACHE_COLOR(VM_PAGE_TO_PHYS(m)) != DCACHE_COLOR(va)) {
 124                 CTR5(KTR_SPARE2,
 125         "tsb_tte_enter: off colour va=%#lx pa=%#lx o=%p ot=%d pi=%#lx",
 126                     va, VM_PAGE_TO_PHYS(m), m->object,
 127                     m->object ? m->object->type : -1,
 128                     m->pindex);
 129                 if (pm == kernel_pmap)
 130                         PMAP_STATS_INC(tsb_nenter_k_oc);
 131                 else
 132                         PMAP_STATS_INC(tsb_nenter_u_oc);
 133         }
 134
 135         rw_assert(&tte_list_global_lock, RA_WLOCKED);
 136         PMAP_LOCK_ASSERT(pm, MA_OWNED);
 137         if (pm == kernel_pmap) {
 138                 PMAP_STATS_INC(tsb_nenter_k);
 139                 tp = tsb_kvtotte(va);
 140                 KASSERT((tp->tte_data & TD_V) == 0,
 141                     ("tsb_tte_enter: replacing valid kernel mapping"));
 142                 goto enter;
 143         }
 144         PMAP_STATS_INC(tsb_nenter_u);
 145
 146         bucket = tsb_vtobucket(pm, sz, va);
 147
 148         tp = NULL;
 149         rtp = NULL;
 150         b0 = rd(tick) & (TSB_BUCKET_SIZE - 1);
 151         i = b0;
 152         do {
 153                 if ((bucket[i].tte_data & TD_V) == 0) {
 154                         tp = &bucket[i];
 155                         break;
 156                 }
 157                 if (tp == NULL) {
 158                         if ((bucket[i].tte_data & TD_REF) == 0)
 159                                 tp = &bucket[i];
 160                         else if (rtp == NULL)
 161                                 rtp = &bucket[i];
 162                 }
 163         } while ((i = (i + 1) & (TSB_BUCKET_SIZE - 1)) != b0);
 164
 165         if (tp == NULL)
 166                 tp = rtp;
 167         if ((tp->tte_data & TD_V) != 0) {
 168                 PMAP_STATS_INC(tsb_nrepl);
 169                 ova = TTE_GET_VA(tp);
 170                 pmap_remove_tte(pm, NULL, tp, ova);
 171                 tlb_page_demap(pm, ova);
 172         }
 173
 174 enter:
 175         if ((m->flags & PG_FICTITIOUS) == 0) {
 176                 data |= TD_CP;
 177                 if ((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0) {
 178                         pm->pm_stats.resident_count++;
 179                         data |= TD_PV;
 180                 }
 181                 if (pmap_cache_enter(m, va) != 0)
 182                         data |= TD_CV;
 183                 TAILQ_INSERT_TAIL(&m->md.tte_list, tp, tte_link);
 184         } else
 185                 data |= TD_FAKE | TD_E;
 186
 187         tp->tte_vpn = TV_VPN(va, sz);
 188         tp->tte_data = data;
 189
 190         return (tp);
 191 }
 192
 193 /*
 194  * Traverse the tsb of a pmap, calling the callback function for any tte entry
 195  * that has a virtual address between start and end. If this function returns 0,
 196  * tsb_foreach() terminates.
 197  * This is used by pmap_remove(), pmap_protect(), and pmap_copy() in the case
 198  * that the number of pages in the range given to them reaches the
 199  * dimensions of the tsb size as an optimization.
 200  */
 201 void
 202 tsb_foreach(pmap_t pm1, pmap_t pm2, vm_offset_t start, vm_offset_t end,
 203     tsb_callback_t *callback)
 204 {
 205         vm_offset_t va;
 206         struct tte *tp;
 207         struct tte *tsbp;
 208         uintptr_t i;
 209         uintptr_t n;
 210
 211         PMAP_STATS_INC(tsb_nforeach);
 212         if (pm1 == kernel_pmap) {
 213                 tsbp = tsb_kernel;
 214                 n = tsb_kernel_size / sizeof(struct tte);
 215         } else {
 216                 tsbp = pm1->pm_tsb;
 217                 n = TSB_SIZE;
 218         }
 219         for (i = 0; i < n; i++) {
 220                 tp = &tsbp[i];
 221                 if ((tp->tte_data & TD_V) != 0) {
 222                         va = TTE_GET_VA(tp);
 223                         if (va >= start && va < end) {
 224                                 if (!callback(pm1, pm2, tp, va))
 225                                         break;
 226                         }
 227                 }
 228         }
 229 }