]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/stable/10.git/blob - sys/arm/arm/pmap.c
Copy head (r256279) to stable/10 as part of the 10.0-RELEASE cycle.
[FreeBSD/stable/10.git] / sys / arm / arm / pmap.c
1 /* From: $NetBSD: pmap.c,v 1.148 2004/04/03 04:35:48 bsh Exp $ */
2 /*-
3  * Copyright 2004 Olivier Houchard.
4  * Copyright 2003 Wasabi Systems, Inc.
5  * All rights reserved.
6  *
7  * Written by Steve C. Woodford for Wasabi Systems, Inc.
8  *
9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
10  * modification, are permitted provided that the following conditions
11  * are met:
12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
17  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
18  *    must display the following acknowledgement:
19  *      This product includes software developed for the NetBSD Project by
20  *      Wasabi Systems, Inc.
21  * 4. The name of Wasabi Systems, Inc. may not be used to endorse
22  *    or promote products derived from this software without specific prior
23  *    written permission.
24  *
25  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY WASABI SYSTEMS, INC. ``AS IS'' AND
26  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED
27  * TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
28  * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL WASABI SYSTEMS, INC
29  * BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
30  * CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
31  * SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
32  * INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
33  * CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
34  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
35  * POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
36  */
37
38 /*-
39  * Copyright (c) 2002-2003 Wasabi Systems, Inc.
40  * Copyright (c) 2001 Richard Earnshaw
41  * Copyright (c) 2001-2002 Christopher Gilbert
42  * All rights reserved.
43  *
44  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
45  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
46  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
47  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
48  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
49  * 3. The name of the company nor the name of the author may be used to
50  *    endorse or promote products derived from this software without specific
51  *    prior written permission.
52  *
53  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED
54  * WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF
55  * MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
56  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT,
57  * INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES
58  * (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR
59  * SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
60  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
61  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
62  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
63  * SUCH DAMAGE.
64  */
65 /*-
66  * Copyright (c) 1999 The NetBSD Foundation, Inc.
67  * All rights reserved.
68  *
69  * This code is derived from software contributed to The NetBSD Foundation
70  * by Charles M. Hannum.
71  *
72  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
73  * modification, are permitted provided that the following conditions
74  * are met:
75  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
76  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
77  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
78  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
79  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
80  *
81  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE NETBSD FOUNDATION, INC. AND CONTRIBUTORS
82  * ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED
83  * TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
84  * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE FOUNDATION OR CONTRIBUTORS
85  * BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
86  * CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
87  * SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
88  * INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
89  * CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
90  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
91  * POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
92  */
93
94 /*-
95  * Copyright (c) 1994-1998 Mark Brinicombe.
96  * Copyright (c) 1994 Brini.
97  * All rights reserved.
98  *
99  * This code is derived from software written for Brini by Mark Brinicombe
100  *
101  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
102  * modification, are permitted provided that the following conditions
103  * are met:
104  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
105  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
106  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
107  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
108  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
109  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
110  *    must display the following acknowledgement:
111  *      This product includes software developed by Mark Brinicombe.
112  * 4. The name of the author may not be used to endorse or promote products
113  *    derived from this software without specific prior written permission.
114  *
115  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
116  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
117  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
118  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
119  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
120  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
121  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
122  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
123  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
124  *
125  * RiscBSD kernel project
126  *
127  * pmap.c
128  *
129  * Machine dependant vm stuff
130  *
131  * Created      : 20/09/94
132  */
133
134 /*
135  * Special compilation symbols
136  * PMAP_DEBUG           - Build in pmap_debug_level code
137  */
138 /* Include header files */
139
140 #include "opt_vm.h"
141
142 #include <sys/cdefs.h>
143 __FBSDID("$FreeBSD$");
144 #include <sys/param.h>
145 #include <sys/systm.h>
146 #include <sys/kernel.h>
147 #include <sys/ktr.h>
148 #include <sys/lock.h>
149 #include <sys/proc.h>
150 #include <sys/malloc.h>
151 #include <sys/msgbuf.h>
152 #include <sys/mutex.h>
153 #include <sys/vmmeter.h>
154 #include <sys/mman.h>
155 #include <sys/rwlock.h>
156 #include <sys/smp.h>
157 #include <sys/sched.h>
158
159 #include <vm/vm.h>
160 #include <vm/vm_param.h>
161 #include <vm/uma.h>
162 #include <vm/pmap.h>
163 #include <vm/vm_kern.h>
164 #include <vm/vm_object.h>
165 #include <vm/vm_map.h>
166 #include <vm/vm_page.h>
167 #include <vm/vm_pageout.h>
168 #include <vm/vm_phys.h>
169 #include <vm/vm_extern.h>
170
171 #include <machine/md_var.h>
172 #include <machine/cpu.h>
173 #include <machine/cpufunc.h>
174 #include <machine/pcb.h>
175
176 #ifdef PMAP_DEBUG
177 #define PDEBUG(_lev_,_stat_) \
178         if (pmap_debug_level >= (_lev_)) \
179                 ((_stat_))
180 #define dprintf printf
181
182 int pmap_debug_level = 0;
183 #define PMAP_INLINE
184 #else   /* PMAP_DEBUG */
185 #define PDEBUG(_lev_,_stat_) /* Nothing */
186 #define dprintf(x, arg...)
187 #define PMAP_INLINE __inline
188 #endif  /* PMAP_DEBUG */
189
190 extern struct pv_addr systempage;
191
192 extern int last_fault_code;
193
194 /*
195  * Internal function prototypes
196  */
197 static void pmap_free_pv_entry (pv_entry_t);
198 static pv_entry_t pmap_get_pv_entry(void);
199
200 static void             pmap_enter_locked(pmap_t, vm_offset_t, vm_page_t,
201     vm_prot_t, boolean_t, int);
202 static vm_paddr_t       pmap_extract_locked(pmap_t pmap, vm_offset_t va);
203 static void             pmap_fix_cache(struct vm_page *, pmap_t, vm_offset_t);
204 static void             pmap_alloc_l1(pmap_t);
205 static void             pmap_free_l1(pmap_t);
206
207 static int              pmap_clearbit(struct vm_page *, u_int);
208
209 static struct l2_bucket *pmap_get_l2_bucket(pmap_t, vm_offset_t);
210 static struct l2_bucket *pmap_alloc_l2_bucket(pmap_t, vm_offset_t);
211 static void             pmap_free_l2_bucket(pmap_t, struct l2_bucket *, u_int);
212 static vm_offset_t      kernel_pt_lookup(vm_paddr_t);
213
214 static MALLOC_DEFINE(M_VMPMAP, "pmap", "PMAP L1");
215
216 vm_offset_t virtual_avail;      /* VA of first avail page (after kernel bss) */
217 vm_offset_t virtual_end;        /* VA of last avail page (end of kernel AS) */
218 vm_offset_t pmap_curmaxkvaddr;
219 vm_paddr_t kernel_l1pa;
220
221 vm_offset_t kernel_vm_end = 0;
222
223 vm_offset_t vm_max_kernel_address;
224
225 struct pmap kernel_pmap_store;
226
227 static pt_entry_t *csrc_pte, *cdst_pte;
228 static vm_offset_t csrcp, cdstp;
229 static struct mtx cmtx;
230
231 static void             pmap_init_l1(struct l1_ttable *, pd_entry_t *);
232 /*
233  * These routines are called when the CPU type is identified to set up
234  * the PTE prototypes, cache modes, etc.
235  *
236  * The variables are always here, just in case LKMs need to reference
237  * them (though, they shouldn't).
238  */
239
240 pt_entry_t      pte_l1_s_cache_mode;
241 pt_entry_t      pte_l1_s_cache_mode_pt;
242 pt_entry_t      pte_l1_s_cache_mask;
243
244 pt_entry_t      pte_l2_l_cache_mode;
245 pt_entry_t      pte_l2_l_cache_mode_pt;
246 pt_entry_t      pte_l2_l_cache_mask;
247
248 pt_entry_t      pte_l2_s_cache_mode;
249 pt_entry_t      pte_l2_s_cache_mode_pt;
250 pt_entry_t      pte_l2_s_cache_mask;
251
252 pt_entry_t      pte_l2_s_prot_u;
253 pt_entry_t      pte_l2_s_prot_w;
254 pt_entry_t      pte_l2_s_prot_mask;
255
256 pt_entry_t      pte_l1_s_proto;
257 pt_entry_t      pte_l1_c_proto;
258 pt_entry_t      pte_l2_s_proto;
259
260 void            (*pmap_copy_page_func)(vm_paddr_t, vm_paddr_t);
261 void            (*pmap_copy_page_offs_func)(vm_paddr_t a_phys,
262                     vm_offset_t a_offs, vm_paddr_t b_phys, vm_offset_t b_offs,
263                     int cnt);
264 void            (*pmap_zero_page_func)(vm_paddr_t, int, int);
265
266 struct msgbuf *msgbufp = 0;
267
268 /*
269  * Crashdump maps.
270  */
271 static caddr_t crashdumpmap;
272
273 extern void bcopy_page(vm_offset_t, vm_offset_t);
274 extern void bzero_page(vm_offset_t);
275
276 extern vm_offset_t alloc_firstaddr;
277
278 char *_tmppt;
279
280 /*
281  * Metadata for L1 translation tables.
282  */
283 struct l1_ttable {
284         /* Entry on the L1 Table list */
285         SLIST_ENTRY(l1_ttable) l1_link;
286
287         /* Entry on the L1 Least Recently Used list */
288         TAILQ_ENTRY(l1_ttable) l1_lru;
289
290         /* Track how many domains are allocated from this L1 */
291         volatile u_int l1_domain_use_count;
292
293         /*
294          * A free-list of domain numbers for this L1.
295          * We avoid using ffs() and a bitmap to track domains since ffs()
296          * is slow on ARM.
297          */
298         u_int8_t l1_domain_first;
299         u_int8_t l1_domain_free[PMAP_DOMAINS];
300
301         /* Physical address of this L1 page table */
302         vm_paddr_t l1_physaddr;
303
304         /* KVA of this L1 page table */
305         pd_entry_t *l1_kva;
306 };
307
308 /*
309  * Convert a virtual address into its L1 table index. That is, the
310  * index used to locate the L2 descriptor table pointer in an L1 table.
311  * This is basically used to index l1->l1_kva[].
312  *
313  * Each L2 descriptor table represents 1MB of VA space.
314  */
315 #define L1_IDX(va)              (((vm_offset_t)(va)) >> L1_S_SHIFT)
316
317 /*
318  * L1 Page Tables are tracked using a Least Recently Used list.
319  *  - New L1s are allocated from the HEAD.
320  *  - Freed L1s are added to the TAIl.
321  *  - Recently accessed L1s (where an 'access' is some change to one of
322  *    the userland pmaps which owns this L1) are moved to the TAIL.
323  */
324 static TAILQ_HEAD(, l1_ttable) l1_lru_list;
325 /*
326  * A list of all L1 tables
327  */
328 static SLIST_HEAD(, l1_ttable) l1_list;
329 static struct mtx l1_lru_lock;
330
331 /*
332  * The l2_dtable tracks L2_BUCKET_SIZE worth of L1 slots.
333  *
334  * This is normally 16MB worth L2 page descriptors for any given pmap.
335  * Reference counts are maintained for L2 descriptors so they can be
336  * freed when empty.
337  */
338 struct l2_dtable {
339         /* The number of L2 page descriptors allocated to this l2_dtable */
340         u_int l2_occupancy;
341
342         /* List of L2 page descriptors */
343         struct l2_bucket {
344                 pt_entry_t *l2b_kva;    /* KVA of L2 Descriptor Table */
345                 vm_paddr_t l2b_phys;    /* Physical address of same */
346                 u_short l2b_l1idx;      /* This L2 table's L1 index */
347                 u_short l2b_occupancy;  /* How many active descriptors */
348         } l2_bucket[L2_BUCKET_SIZE];
349 };
350
351 /* pmap_kenter_internal flags */
352 #define KENTER_CACHE    0x1
353 #define KENTER_USER     0x2
354
355 /*
356  * Given an L1 table index, calculate the corresponding l2_dtable index
357  * and bucket index within the l2_dtable.
358  */
359 #define L2_IDX(l1idx)           (((l1idx) >> L2_BUCKET_LOG2) & \
360                                  (L2_SIZE - 1))
361 #define L2_BUCKET(l1idx)        ((l1idx) & (L2_BUCKET_SIZE - 1))
362
363 /*
364  * Given a virtual address, this macro returns the
365  * virtual address required to drop into the next L2 bucket.
366  */
367 #define L2_NEXT_BUCKET(va)      (((va) & L1_S_FRAME) + L1_S_SIZE)
368
369 /*
370  * We try to map the page tables write-through, if possible.  However, not
371  * all CPUs have a write-through cache mode, so on those we have to sync
372  * the cache when we frob page tables.
373  *
374  * We try to evaluate this at compile time, if possible.  However, it's
375  * not always possible to do that, hence this run-time var.
376  */
377 int     pmap_needs_pte_sync;
378
379 /*
380  * Macro to determine if a mapping might be resident in the
381  * instruction cache and/or TLB
382  */
383 #define PV_BEEN_EXECD(f)  (((f) & (PVF_REF | PVF_EXEC)) == (PVF_REF | PVF_EXEC))
384
385 /*
386  * Macro to determine if a mapping might be resident in the
387  * data cache and/or TLB
388  */
389 #define PV_BEEN_REFD(f)   (((f) & PVF_REF) != 0)
390
391 #ifndef PMAP_SHPGPERPROC
392 #define PMAP_SHPGPERPROC 200
393 #endif
394
395 #define pmap_is_current(pm)     ((pm) == pmap_kernel() || \
396             curproc->p_vmspace->vm_map.pmap == (pm))
397 static uma_zone_t pvzone = NULL;
398 uma_zone_t l2zone;
399 static uma_zone_t l2table_zone;
400 static vm_offset_t pmap_kernel_l2dtable_kva;
401 static vm_offset_t pmap_kernel_l2ptp_kva;
402 static vm_paddr_t pmap_kernel_l2ptp_phys;
403 static int pv_entry_count=0, pv_entry_max=0, pv_entry_high_water=0;
404 static struct rwlock pvh_global_lock;
405
406 void pmap_copy_page_offs_generic(vm_paddr_t a_phys, vm_offset_t a_offs,
407     vm_paddr_t b_phys, vm_offset_t b_offs, int cnt);
408 #if ARM_MMU_XSCALE == 1
409 void pmap_copy_page_offs_xscale(vm_paddr_t a_phys, vm_offset_t a_offs,
410     vm_paddr_t b_phys, vm_offset_t b_offs, int cnt);
411 #endif
412
413 /*
414  * This list exists for the benefit of pmap_map_chunk().  It keeps track
415  * of the kernel L2 tables during bootstrap, so that pmap_map_chunk() can
416  * find them as necessary.
417  *
418  * Note that the data on this list MUST remain valid after initarm() returns,
419  * as pmap_bootstrap() uses it to contruct L2 table metadata.
420  */
421 SLIST_HEAD(, pv_addr) kernel_pt_list = SLIST_HEAD_INITIALIZER(kernel_pt_list);
422
423 static void
424 pmap_init_l1(struct l1_ttable *l1, pd_entry_t *l1pt)
425 {
426         int i;
427
428         l1->l1_kva = l1pt;
429         l1->l1_domain_use_count = 0;
430         l1->l1_domain_first = 0;
431
432         for (i = 0; i < PMAP_DOMAINS; i++)
433                 l1->l1_domain_free[i] = i + 1;
434
435         /*
436          * Copy the kernel's L1 entries to each new L1.
437          */
438         if (l1pt != pmap_kernel()->pm_l1->l1_kva)
439                 memcpy(l1pt, pmap_kernel()->pm_l1->l1_kva, L1_TABLE_SIZE);
440
441         if ((l1->l1_physaddr = pmap_extract(pmap_kernel(), (vm_offset_t)l1pt)) == 0)
442                 panic("pmap_init_l1: can't get PA of L1 at %p", l1pt);
443         SLIST_INSERT_HEAD(&l1_list, l1, l1_link);
444         TAILQ_INSERT_TAIL(&l1_lru_list, l1, l1_lru);
445 }
446
447 static vm_offset_t
448 kernel_pt_lookup(vm_paddr_t pa)
449 {
450         struct pv_addr *pv;
451
452         SLIST_FOREACH(pv, &kernel_pt_list, pv_list) {
453                 if (pv->pv_pa == pa)
454                         return (pv->pv_va);
455         }
456         return (0);
457 }
458
459 #if (ARM_MMU_GENERIC + ARM_MMU_SA1) != 0
460 void
461 pmap_pte_init_generic(void)
462 {
463
464         pte_l1_s_cache_mode = L1_S_B|L1_S_C;
465         pte_l1_s_cache_mask = L1_S_CACHE_MASK_generic;
466
467         pte_l2_l_cache_mode = L2_B|L2_C;
468         pte_l2_l_cache_mask = L2_L_CACHE_MASK_generic;
469
470         pte_l2_s_cache_mode = L2_B|L2_C;
471         pte_l2_s_cache_mask = L2_S_CACHE_MASK_generic;
472
473         /*
474          * If we have a write-through cache, set B and C.  If
475          * we have a write-back cache, then we assume setting
476          * only C will make those pages write-through.
477          */
478         if (cpufuncs.cf_dcache_wb_range == (void *) cpufunc_nullop) {
479                 pte_l1_s_cache_mode_pt = L1_S_B|L1_S_C;
480                 pte_l2_l_cache_mode_pt = L2_B|L2_C;
481                 pte_l2_s_cache_mode_pt = L2_B|L2_C;
482         } else {
483                 pte_l1_s_cache_mode_pt = L1_S_C;
484                 pte_l2_l_cache_mode_pt = L2_C;
485                 pte_l2_s_cache_mode_pt = L2_C;
486         }
487
488         pte_l2_s_prot_u = L2_S_PROT_U_generic;
489         pte_l2_s_prot_w = L2_S_PROT_W_generic;
490         pte_l2_s_prot_mask = L2_S_PROT_MASK_generic;
491
492         pte_l1_s_proto = L1_S_PROTO_generic;
493         pte_l1_c_proto = L1_C_PROTO_generic;
494         pte_l2_s_proto = L2_S_PROTO_generic;
495
496         pmap_copy_page_func = pmap_copy_page_generic;
497         pmap_copy_page_offs_func = pmap_copy_page_offs_generic;
498         pmap_zero_page_func = pmap_zero_page_generic;
499 }
500
501 #if defined(CPU_ARM8)
502 void
503 pmap_pte_init_arm8(void)
504 {
505
506         /*
507          * ARM8 is compatible with generic, but we need to use
508          * the page tables uncached.
509          */
510         pmap_pte_init_generic();
511
512         pte_l1_s_cache_mode_pt = 0;
513         pte_l2_l_cache_mode_pt = 0;
514         pte_l2_s_cache_mode_pt = 0;
515 }
516 #endif /* CPU_ARM8 */
517
518 #if defined(CPU_ARM9) && defined(ARM9_CACHE_WRITE_THROUGH)
519 void
520 pmap_pte_init_arm9(void)
521 {
522
523         /*
524          * ARM9 is compatible with generic, but we want to use
525          * write-through caching for now.
526          */
527         pmap_pte_init_generic();
528
529         pte_l1_s_cache_mode = L1_S_C;
530         pte_l2_l_cache_mode = L2_C;
531         pte_l2_s_cache_mode = L2_C;
532
533         pte_l1_s_cache_mode_pt = L1_S_C;
534         pte_l2_l_cache_mode_pt = L2_C;
535         pte_l2_s_cache_mode_pt = L2_C;
536 }
537 #endif /* CPU_ARM9 */
538 #endif /* (ARM_MMU_GENERIC + ARM_MMU_SA1) != 0 */
539
540 #if defined(CPU_ARM10)
541 void
542 pmap_pte_init_arm10(void)
543 {
544
545         /*
546          * ARM10 is compatible with generic, but we want to use
547          * write-through caching for now.
548          */
549         pmap_pte_init_generic();
550
551         pte_l1_s_cache_mode = L1_S_B | L1_S_C;
552         pte_l2_l_cache_mode = L2_B | L2_C;
553         pte_l2_s_cache_mode = L2_B | L2_C;
554
555         pte_l1_s_cache_mode_pt = L1_S_C;
556         pte_l2_l_cache_mode_pt = L2_C;
557         pte_l2_s_cache_mode_pt = L2_C;
558
559 }
560 #endif /* CPU_ARM10 */
561
562 #if  ARM_MMU_SA1 == 1
563 void
564 pmap_pte_init_sa1(void)
565 {
566
567         /*
568          * The StrongARM SA-1 cache does not have a write-through
569          * mode.  So, do the generic initialization, then reset
570          * the page table cache mode to B=1,C=1, and note that
571          * the PTEs need to be sync'd.
572          */
573         pmap_pte_init_generic();
574
575         pte_l1_s_cache_mode_pt = L1_S_B|L1_S_C;
576         pte_l2_l_cache_mode_pt = L2_B|L2_C;
577         pte_l2_s_cache_mode_pt = L2_B|L2_C;
578
579         pmap_needs_pte_sync = 1;
580 }
581 #endif /* ARM_MMU_SA1 == 1*/
582
583 #if ARM_MMU_XSCALE == 1
584 #if (ARM_NMMUS > 1) || defined (CPU_XSCALE_CORE3)
585 static u_int xscale_use_minidata;
586 #endif
587
588 void
589 pmap_pte_init_xscale(void)
590 {
591         uint32_t auxctl;
592         int write_through = 0;
593
594         pte_l1_s_cache_mode = L1_S_B|L1_S_C|L1_S_XSCALE_P;
595         pte_l1_s_cache_mask = L1_S_CACHE_MASK_xscale;
596
597         pte_l2_l_cache_mode = L2_B|L2_C;
598         pte_l2_l_cache_mask = L2_L_CACHE_MASK_xscale;
599
600         pte_l2_s_cache_mode = L2_B|L2_C;
601         pte_l2_s_cache_mask = L2_S_CACHE_MASK_xscale;
602
603         pte_l1_s_cache_mode_pt = L1_S_C;
604         pte_l2_l_cache_mode_pt = L2_C;
605         pte_l2_s_cache_mode_pt = L2_C;
606 #ifdef XSCALE_CACHE_READ_WRITE_ALLOCATE
607         /*
608          * The XScale core has an enhanced mode where writes that
609          * miss the cache cause a cache line to be allocated.  This
610          * is significantly faster than the traditional, write-through
611          * behavior of this case.
612          */
613         pte_l1_s_cache_mode |= L1_S_XSCALE_TEX(TEX_XSCALE_X);
614         pte_l2_l_cache_mode |= L2_XSCALE_L_TEX(TEX_XSCALE_X);
615         pte_l2_s_cache_mode |= L2_XSCALE_T_TEX(TEX_XSCALE_X);
616 #endif /* XSCALE_CACHE_READ_WRITE_ALLOCATE */
617 #ifdef XSCALE_CACHE_WRITE_THROUGH
618         /*
619          * Some versions of the XScale core have various bugs in
620          * their cache units, the work-around for which is to run
621          * the cache in write-through mode.  Unfortunately, this
622          * has a major (negative) impact on performance.  So, we
623          * go ahead and run fast-and-loose, in the hopes that we
624          * don't line up the planets in a way that will trip the
625          * bugs.
626          *
627          * However, we give you the option to be slow-but-correct.
628          */
629         write_through = 1;
630 #elif defined(XSCALE_CACHE_WRITE_BACK)
631         /* force write back cache mode */
632         write_through = 0;
633 #elif defined(CPU_XSCALE_PXA2X0)
634         /*
635          * Intel PXA2[15]0 processors are known to have a bug in
636          * write-back cache on revision 4 and earlier (stepping
637          * A[01] and B[012]).  Fixed for C0 and later.
638          */
639         {
640                 uint32_t id, type;
641
642                 id = cpufunc_id();
643                 type = id & ~(CPU_ID_XSCALE_COREREV_MASK|CPU_ID_REVISION_MASK);
644
645                 if (type == CPU_ID_PXA250 || type == CPU_ID_PXA210) {
646                         if ((id & CPU_ID_REVISION_MASK) < 5) {
647                                 /* write through for stepping A0-1 and B0-2 */
648                                 write_through = 1;
649                         }
650                 }
651         }
652 #endif /* XSCALE_CACHE_WRITE_THROUGH */
653
654         if (write_through) {
655                 pte_l1_s_cache_mode = L1_S_C;
656                 pte_l2_l_cache_mode = L2_C;
657                 pte_l2_s_cache_mode = L2_C;
658         }
659
660 #if (ARM_NMMUS > 1)
661         xscale_use_minidata = 1;
662 #endif
663
664         pte_l2_s_prot_u = L2_S_PROT_U_xscale;
665         pte_l2_s_prot_w = L2_S_PROT_W_xscale;
666         pte_l2_s_prot_mask = L2_S_PROT_MASK_xscale;
667
668         pte_l1_s_proto = L1_S_PROTO_xscale;
669         pte_l1_c_proto = L1_C_PROTO_xscale;
670         pte_l2_s_proto = L2_S_PROTO_xscale;
671
672 #ifdef CPU_XSCALE_CORE3
673         pmap_copy_page_func = pmap_copy_page_generic;
674         pmap_copy_page_offs_func = pmap_copy_page_offs_generic;
675         pmap_zero_page_func = pmap_zero_page_generic;
676         xscale_use_minidata = 0;
677         /* Make sure it is L2-cachable */
678         pte_l1_s_cache_mode |= L1_S_XSCALE_TEX(TEX_XSCALE_T);
679         pte_l1_s_cache_mode_pt = pte_l1_s_cache_mode &~ L1_S_XSCALE_P;
680         pte_l2_l_cache_mode |= L2_XSCALE_L_TEX(TEX_XSCALE_T) ;
681         pte_l2_l_cache_mode_pt = pte_l1_s_cache_mode;
682         pte_l2_s_cache_mode |= L2_XSCALE_T_TEX(TEX_XSCALE_T);
683         pte_l2_s_cache_mode_pt = pte_l2_s_cache_mode;
684
685 #else
686         pmap_copy_page_func = pmap_copy_page_xscale;
687         pmap_copy_page_offs_func = pmap_copy_page_offs_xscale;
688         pmap_zero_page_func = pmap_zero_page_xscale;
689 #endif
690
691         /*
692          * Disable ECC protection of page table access, for now.
693          */
694         __asm __volatile("mrc p15, 0, %0, c1, c0, 1" : "=r" (auxctl));
695         auxctl &= ~XSCALE_AUXCTL_P;
696         __asm __volatile("mcr p15, 0, %0, c1, c0, 1" : : "r" (auxctl));
697 }
698
699 /*
700  * xscale_setup_minidata:
701  *
702  *      Set up the mini-data cache clean area.  We require the
703  *      caller to allocate the right amount of physically and
704  *      virtually contiguous space.
705  */
706 extern vm_offset_t xscale_minidata_clean_addr;
707 extern vm_size_t xscale_minidata_clean_size; /* already initialized */
708 void
709 xscale_setup_minidata(vm_offset_t l1pt, vm_offset_t va, vm_paddr_t pa)
710 {
711         pd_entry_t *pde = (pd_entry_t *) l1pt;
712         pt_entry_t *pte;
713         vm_size_t size;
714         uint32_t auxctl;
715
716         xscale_minidata_clean_addr = va;
717
718         /* Round it to page size. */
719         size = (xscale_minidata_clean_size + L2_S_OFFSET) & L2_S_FRAME;
720
721         for (; size != 0;
722              va += L2_S_SIZE, pa += L2_S_SIZE, size -= L2_S_SIZE) {
723                 pte = (pt_entry_t *) kernel_pt_lookup(
724                     pde[L1_IDX(va)] & L1_C_ADDR_MASK);
725                 if (pte == NULL)
726                         panic("xscale_setup_minidata: can't find L2 table for "
727                             "VA 0x%08x", (u_int32_t) va);
728                 pte[l2pte_index(va)] =
729                     L2_S_PROTO | pa | L2_S_PROT(PTE_KERNEL, VM_PROT_READ) |
730                     L2_C | L2_XSCALE_T_TEX(TEX_XSCALE_X);
731         }
732
733         /*
734          * Configure the mini-data cache for write-back with
735          * read/write-allocate.
736          *
737          * NOTE: In order to reconfigure the mini-data cache, we must
738          * make sure it contains no valid data!  In order to do that,
739          * we must issue a global data cache invalidate command!
740          *
741          * WE ASSUME WE ARE RUNNING UN-CACHED WHEN THIS ROUTINE IS CALLED!
742          * THIS IS VERY IMPORTANT!
743          */
744
745         /* Invalidate data and mini-data. */
746         __asm __volatile("mcr p15, 0, %0, c7, c6, 0" : : "r" (0));
747         __asm __volatile("mrc p15, 0, %0, c1, c0, 1" : "=r" (auxctl));
748         auxctl = (auxctl & ~XSCALE_AUXCTL_MD_MASK) | XSCALE_AUXCTL_MD_WB_RWA;
749         __asm __volatile("mcr p15, 0, %0, c1, c0, 1" : : "r" (auxctl));
750 }
751 #endif
752
753 /*
754  * Allocate an L1 translation table for the specified pmap.
755  * This is called at pmap creation time.
756  */
757 static void
758 pmap_alloc_l1(pmap_t pm)
759 {
760         struct l1_ttable *l1;
761         u_int8_t domain;
762
763         /*
764          * Remove the L1 at the head of the LRU list
765          */
766         mtx_lock(&l1_lru_lock);
767         l1 = TAILQ_FIRST(&l1_lru_list);
768         TAILQ_REMOVE(&l1_lru_list, l1, l1_lru);
769
770         /*
771          * Pick the first available domain number, and update
772          * the link to the next number.
773          */
774         domain = l1->l1_domain_first;
775         l1->l1_domain_first = l1->l1_domain_free[domain];
776
777         /*
778          * If there are still free domain numbers in this L1,
779          * put it back on the TAIL of the LRU list.
780          */
781         if (++l1->l1_domain_use_count < PMAP_DOMAINS)
782                 TAILQ_INSERT_TAIL(&l1_lru_list, l1, l1_lru);
783
784         mtx_unlock(&l1_lru_lock);
785
786         /*
787          * Fix up the relevant bits in the pmap structure
788          */
789         pm->pm_l1 = l1;
790         pm->pm_domain = domain + 1;
791 }
792
793 /*
794  * Free an L1 translation table.
795  * This is called at pmap destruction time.
796  */
797 static void
798 pmap_free_l1(pmap_t pm)
799 {
800         struct l1_ttable *l1 = pm->pm_l1;
801
802         mtx_lock(&l1_lru_lock);
803
804         /*
805          * If this L1 is currently on the LRU list, remove it.
806          */
807         if (l1->l1_domain_use_count < PMAP_DOMAINS)
808                 TAILQ_REMOVE(&l1_lru_list, l1, l1_lru);
809
810         /*
811          * Free up the domain number which was allocated to the pmap
812          */
813         l1->l1_domain_free[pm->pm_domain - 1] = l1->l1_domain_first;
814         l1->l1_domain_first = pm->pm_domain - 1;
815         l1->l1_domain_use_count--;
816
817         /*
818          * The L1 now must have at least 1 free domain, so add
819          * it back to the LRU list. If the use count is zero,
820          * put it at the head of the list, otherwise it goes
821          * to the tail.
822          */
823         if (l1->l1_domain_use_count == 0) {
824                 TAILQ_INSERT_HEAD(&l1_lru_list, l1, l1_lru);
825         }       else
826                 TAILQ_INSERT_TAIL(&l1_lru_list, l1, l1_lru);
827
828         mtx_unlock(&l1_lru_lock);
829 }
830
831 /*
832  * Returns a pointer to the L2 bucket associated with the specified pmap
833  * and VA, or NULL if no L2 bucket exists for the address.
834  */
835 static PMAP_INLINE struct l2_bucket *
836 pmap_get_l2_bucket(pmap_t pm, vm_offset_t va)
837 {
838         struct l2_dtable *l2;
839         struct l2_bucket *l2b;
840         u_short l1idx;
841
842         l1idx = L1_IDX(va);
843
844         if ((l2 = pm->pm_l2[L2_IDX(l1idx)]) == NULL ||
845             (l2b = &l2->l2_bucket[L2_BUCKET(l1idx)])->l2b_kva == NULL)
846                 return (NULL);
847
848         return (l2b);
849 }
850
851 /*
852  * Returns a pointer to the L2 bucket associated with the specified pmap
853  * and VA.
854  *
855  * If no L2 bucket exists, perform the necessary allocations to put an L2
856  * bucket/page table in place.
857  *
858  * Note that if a new L2 bucket/page was allocated, the caller *must*
859  * increment the bucket occupancy counter appropriately *before*
860  * releasing the pmap's lock to ensure no other thread or cpu deallocates
861  * the bucket/page in the meantime.
862  */
863 static struct l2_bucket *
864 pmap_alloc_l2_bucket(pmap_t pm, vm_offset_t va)
865 {
866         struct l2_dtable *l2;
867         struct l2_bucket *l2b;
868         u_short l1idx;
869
870         l1idx = L1_IDX(va);
871
872         PMAP_ASSERT_LOCKED(pm);
873         rw_assert(&pvh_global_lock, RA_WLOCKED);
874         if ((l2 = pm->pm_l2[L2_IDX(l1idx)]) == NULL) {
875                 /*
876                  * No mapping at this address, as there is
877                  * no entry in the L1 table.
878                  * Need to allocate a new l2_dtable.
879                  */
880                 PMAP_UNLOCK(pm);
881                 rw_wunlock(&pvh_global_lock);
882                 if ((l2 = uma_zalloc(l2table_zone, M_NOWAIT)) == NULL) {
883                         rw_wlock(&pvh_global_lock);
884                         PMAP_LOCK(pm);
885                         return (NULL);
886                 }
887                 rw_wlock(&pvh_global_lock);
888                 PMAP_LOCK(pm);
889                 if (pm->pm_l2[L2_IDX(l1idx)] != NULL) {
890                         /*
891                          * Someone already allocated the l2_dtable while
892                          * we were doing the same.
893                          */
894                         uma_zfree(l2table_zone, l2);
895                         l2 = pm->pm_l2[L2_IDX(l1idx)];
896                 } else {
897                         bzero(l2, sizeof(*l2));
898                         /*
899                          * Link it into the parent pmap
900                          */
901                         pm->pm_l2[L2_IDX(l1idx)] = l2;
902                 }
903         }
904
905         l2b = &l2->l2_bucket[L2_BUCKET(l1idx)];
906
907         /*
908          * Fetch pointer to the L2 page table associated with the address.
909          */
910         if (l2b->l2b_kva == NULL) {
911                 pt_entry_t *ptep;
912
913                 /*
914                  * No L2 page table has been allocated. Chances are, this
915                  * is because we just allocated the l2_dtable, above.
916                  */
917                 PMAP_UNLOCK(pm);
918                 rw_wunlock(&pvh_global_lock);
919                 ptep = uma_zalloc(l2zone, M_NOWAIT);
920                 rw_wlock(&pvh_global_lock);
921                 PMAP_LOCK(pm);
922                 if (l2b->l2b_kva != 0) {
923                         /* We lost the race. */
924                         uma_zfree(l2zone, ptep);
925                         return (l2b);
926                 }
927                 l2b->l2b_phys = vtophys(ptep);
928                 if (ptep == NULL) {
929                         /*
930                          * Oops, no more L2 page tables available at this
931                          * time. We may need to deallocate the l2_dtable
932                          * if we allocated a new one above.
933                          */
934                         if (l2->l2_occupancy == 0) {
935                                 pm->pm_l2[L2_IDX(l1idx)] = NULL;
936                                 uma_zfree(l2table_zone, l2);
937                         }
938                         return (NULL);
939                 }
940
941                 l2->l2_occupancy++;
942                 l2b->l2b_kva = ptep;
943                 l2b->l2b_l1idx = l1idx;
944         }
945
946         return (l2b);
947 }
948
949 static PMAP_INLINE void
950 #ifndef PMAP_INCLUDE_PTE_SYNC
951 pmap_free_l2_ptp(pt_entry_t *l2)
952 #else
953 pmap_free_l2_ptp(boolean_t need_sync, pt_entry_t *l2)
954 #endif
955 {
956 #ifdef PMAP_INCLUDE_PTE_SYNC
957         /*
958          * Note: With a write-back cache, we may need to sync this
959          * L2 table before re-using it.
960          * This is because it may have belonged to a non-current
961          * pmap, in which case the cache syncs would have been
962          * skipped when the pages were being unmapped. If the
963          * L2 table were then to be immediately re-allocated to
964          * the *current* pmap, it may well contain stale mappings
965          * which have not yet been cleared by a cache write-back
966          * and so would still be visible to the mmu.
967          */
968         if (need_sync)
969                 PTE_SYNC_RANGE(l2, L2_TABLE_SIZE_REAL / sizeof(pt_entry_t));
970 #endif
971         uma_zfree(l2zone, l2);
972 }
973 /*
974  * One or more mappings in the specified L2 descriptor table have just been
975  * invalidated.
976  *
977  * Garbage collect the metadata and descriptor table itself if necessary.
978  *
979  * The pmap lock must be acquired when this is called (not necessary
980  * for the kernel pmap).
981  */
982 static void
983 pmap_free_l2_bucket(pmap_t pm, struct l2_bucket *l2b, u_int count)
984 {
985         struct l2_dtable *l2;
986         pd_entry_t *pl1pd, l1pd;
987         pt_entry_t *ptep;
988         u_short l1idx;
989
990
991         /*
992          * Update the bucket's reference count according to how many
993          * PTEs the caller has just invalidated.
994          */
995         l2b->l2b_occupancy -= count;
996
997         /*
998          * Note:
999          *
1000          * Level 2 page tables allocated to the kernel pmap are never freed
1001          * as that would require checking all Level 1 page tables and
1002          * removing any references to the Level 2 page table. See also the
1003          * comment elsewhere about never freeing bootstrap L2 descriptors.
1004          *
1005          * We make do with just invalidating the mapping in the L2 table.
1006          *
1007          * This isn't really a big deal in practice and, in fact, leads
1008          * to a performance win over time as we don't need to continually
1009          * alloc/free.
1010          */
1011         if (l2b->l2b_occupancy > 0 || pm == pmap_kernel())
1012                 return;
1013
1014         /*
1015          * There are no more valid mappings in this level 2 page table.
1016          * Go ahead and NULL-out the pointer in the bucket, then
1017          * free the page table.
1018          */
1019         l1idx = l2b->l2b_l1idx;
1020         ptep = l2b->l2b_kva;
1021         l2b->l2b_kva = NULL;
1022
1023         pl1pd = &pm->pm_l1->l1_kva[l1idx];
1024
1025         /*
1026          * If the L1 slot matches the pmap's domain
1027          * number, then invalidate it.
1028          */
1029         l1pd = *pl1pd & (L1_TYPE_MASK | L1_C_DOM_MASK);
1030         if (l1pd == (L1_C_DOM(pm->pm_domain) | L1_TYPE_C)) {
1031                 *pl1pd = 0;
1032                 PTE_SYNC(pl1pd);
1033         }
1034
1035         /*
1036          * Release the L2 descriptor table back to the pool cache.
1037          */
1038 #ifndef PMAP_INCLUDE_PTE_SYNC
1039         pmap_free_l2_ptp(ptep);
1040 #else
1041         pmap_free_l2_ptp(!pmap_is_current(pm), ptep);
1042 #endif
1043
1044         /*
1045          * Update the reference count in the associated l2_dtable
1046          */
1047         l2 = pm->pm_l2[L2_IDX(l1idx)];
1048         if (--l2->l2_occupancy > 0)
1049                 return;
1050
1051         /*
1052          * There are no more valid mappings in any of the Level 1
1053          * slots managed by this l2_dtable. Go ahead and NULL-out
1054          * the pointer in the parent pmap and free the l2_dtable.
1055          */
1056         pm->pm_l2[L2_IDX(l1idx)] = NULL;
1057         uma_zfree(l2table_zone, l2);
1058 }
1059
1060 /*
1061  * Pool cache constructors for L2 descriptor tables, metadata and pmap
1062  * structures.
1063  */
1064 static int
1065 pmap_l2ptp_ctor(void *mem, int size, void *arg, int flags)
1066 {
1067 #ifndef PMAP_INCLUDE_PTE_SYNC
1068         struct l2_bucket *l2b;
1069         pt_entry_t *ptep, pte;
1070 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
1071         pd_entry_t *pde;
1072 #endif
1073         vm_offset_t va = (vm_offset_t)mem & ~PAGE_MASK;
1074
1075         /*
1076          * The mappings for these page tables were initially made using
1077          * pmap_kenter() by the pool subsystem. Therefore, the cache-
1078          * mode will not be right for page table mappings. To avoid
1079          * polluting the pmap_kenter() code with a special case for
1080          * page tables, we simply fix up the cache-mode here if it's not
1081          * correct.
1082          */
1083 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
1084         pde = &kernel_pmap->pm_l1->l1_kva[L1_IDX(va)];
1085         if (!l1pte_section_p(*pde)) {
1086 #endif
1087                 l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap_kernel(), va);
1088                 ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
1089                 pte = *ptep;
1090                 
1091                 if ((pte & L2_S_CACHE_MASK) != pte_l2_s_cache_mode_pt) {
1092                         /*
1093                          * Page tables must have the cache-mode set to
1094                          * Write-Thru.
1095                          */
1096                         *ptep = (pte & ~L2_S_CACHE_MASK) | pte_l2_s_cache_mode_pt;
1097                         PTE_SYNC(ptep);
1098                         cpu_tlb_flushD_SE(va);
1099                         cpu_cpwait();
1100                 }
1101 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
1102         }
1103 #endif
1104 #endif
1105         memset(mem, 0, L2_TABLE_SIZE_REAL);
1106         PTE_SYNC_RANGE(mem, L2_TABLE_SIZE_REAL / sizeof(pt_entry_t));
1107         return (0);
1108 }
1109
1110 /*
1111  * A bunch of routines to conditionally flush the caches/TLB depending
1112  * on whether the specified pmap actually needs to be flushed at any
1113  * given time.
1114  */
1115 static PMAP_INLINE void
1116 pmap_tlb_flushID_SE(pmap_t pm, vm_offset_t va)
1117 {
1118
1119         if (pmap_is_current(pm))
1120                 cpu_tlb_flushID_SE(va);
1121 }
1122
1123 static PMAP_INLINE void
1124 pmap_tlb_flushD_SE(pmap_t pm, vm_offset_t va)
1125 {
1126
1127         if (pmap_is_current(pm))
1128                 cpu_tlb_flushD_SE(va);
1129 }
1130
1131 static PMAP_INLINE void
1132 pmap_tlb_flushID(pmap_t pm)
1133 {
1134
1135         if (pmap_is_current(pm))
1136                 cpu_tlb_flushID();
1137 }
1138 static PMAP_INLINE void
1139 pmap_tlb_flushD(pmap_t pm)
1140 {
1141
1142         if (pmap_is_current(pm))
1143                 cpu_tlb_flushD();
1144 }
1145
1146 static int
1147 pmap_has_valid_mapping(pmap_t pm, vm_offset_t va)
1148 {
1149         pd_entry_t *pde;
1150         pt_entry_t *ptep;
1151
1152         if (pmap_get_pde_pte(pm, va, &pde, &ptep) &&
1153             ptep && ((*ptep & L2_TYPE_MASK) != L2_TYPE_INV))
1154                 return (1);
1155
1156         return (0);
1157 }
1158
1159 static PMAP_INLINE void
1160 pmap_idcache_wbinv_range(pmap_t pm, vm_offset_t va, vm_size_t len)
1161 {
1162         vm_size_t rest;
1163
1164         CTR4(KTR_PMAP, "pmap_dcache_wbinv_range: pmap %p is_kernel %d va 0x%08x"
1165             " len 0x%x ", pm, pm == pmap_kernel(), va, len);
1166
1167         if (pmap_is_current(pm) || pm == pmap_kernel()) {
1168                 rest = MIN(PAGE_SIZE - (va & PAGE_MASK), len);
1169                 while (len > 0) {
1170                         if (pmap_has_valid_mapping(pm, va)) {
1171                                 cpu_idcache_wbinv_range(va, rest);
1172                                 cpu_l2cache_wbinv_range(va, rest);
1173                         }
1174                         len -= rest;
1175                         va += rest;
1176                         rest = MIN(PAGE_SIZE, len);
1177                 }
1178         }
1179 }
1180
1181 static PMAP_INLINE void
1182 pmap_dcache_wb_range(pmap_t pm, vm_offset_t va, vm_size_t len, boolean_t do_inv,
1183     boolean_t rd_only)
1184 {
1185         vm_size_t rest;
1186
1187         CTR4(KTR_PMAP, "pmap_dcache_wb_range: pmap %p is_kernel %d va 0x%08x "
1188             "len 0x%x ", pm, pm == pmap_kernel(), va, len);
1189         CTR2(KTR_PMAP, " do_inv %d rd_only %d", do_inv, rd_only);
1190
1191         if (pmap_is_current(pm)) {
1192                 rest = MIN(PAGE_SIZE - (va & PAGE_MASK), len);
1193                 while (len > 0) {
1194                         if (pmap_has_valid_mapping(pm, va)) {
1195                                 if (do_inv && rd_only) {
1196                                         cpu_dcache_inv_range(va, rest);
1197                                         cpu_l2cache_inv_range(va, rest);
1198                                 } else if (do_inv) {
1199                                         cpu_dcache_wbinv_range(va, rest);
1200                                         cpu_l2cache_wbinv_range(va, rest);
1201                                 } else if (!rd_only) {
1202                                         cpu_dcache_wb_range(va, rest);
1203                                         cpu_l2cache_wb_range(va, rest);
1204                                 }
1205                         }
1206                         len -= rest;
1207                         va += rest;
1208
1209                         rest = MIN(PAGE_SIZE, len);
1210                 }
1211         }
1212 }
1213
1214 static PMAP_INLINE void
1215 pmap_idcache_wbinv_all(pmap_t pm)
1216 {
1217
1218         if (pmap_is_current(pm)) {
1219                 cpu_idcache_wbinv_all();
1220                 cpu_l2cache_wbinv_all();
1221         }
1222 }
1223
1224 #ifdef notyet
1225 static PMAP_INLINE void
1226 pmap_dcache_wbinv_all(pmap_t pm)
1227 {
1228
1229         if (pmap_is_current(pm)) {
1230                 cpu_dcache_wbinv_all();
1231                 cpu_l2cache_wbinv_all();
1232         }
1233 }
1234 #endif
1235
1236 /*
1237  * PTE_SYNC_CURRENT:
1238  *
1239  *     Make sure the pte is written out to RAM.
1240  *     We need to do this for one of two cases:
1241  *       - We're dealing with the kernel pmap
1242  *       - There is no pmap active in the cache/tlb.
1243  *       - The specified pmap is 'active' in the cache/tlb.
1244  */
1245 #ifdef PMAP_INCLUDE_PTE_SYNC
1246 #define PTE_SYNC_CURRENT(pm, ptep)      \
1247 do {                                    \
1248         if (PMAP_NEEDS_PTE_SYNC &&      \
1249             pmap_is_current(pm))        \
1250                 PTE_SYNC(ptep);         \
1251 } while (/*CONSTCOND*/0)
1252 #else
1253 #define PTE_SYNC_CURRENT(pm, ptep)      /* nothing */
1254 #endif
1255
1256 /*
1257  * cacheable == -1 means we must make the entry uncacheable, 1 means
1258  * cacheable;
1259  */
1260 static __inline void
1261 pmap_set_cache_entry(pv_entry_t pv, pmap_t pm, vm_offset_t va, int cacheable)
1262 {
1263         struct l2_bucket *l2b;
1264         pt_entry_t *ptep, pte;
1265
1266         l2b = pmap_get_l2_bucket(pv->pv_pmap, pv->pv_va);
1267         ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(pv->pv_va)];
1268
1269         if (cacheable == 1) {
1270                 pte = (*ptep & ~L2_S_CACHE_MASK) | pte_l2_s_cache_mode;
1271                 if (l2pte_valid(pte)) {
1272                         if (PV_BEEN_EXECD(pv->pv_flags)) {
1273                                 pmap_tlb_flushID_SE(pv->pv_pmap, pv->pv_va);
1274                         } else if (PV_BEEN_REFD(pv->pv_flags)) {
1275                                 pmap_tlb_flushD_SE(pv->pv_pmap, pv->pv_va);
1276                         }
1277                 }
1278         } else {
1279                 pte = *ptep &~ L2_S_CACHE_MASK;
1280                 if ((va != pv->pv_va || pm != pv->pv_pmap) &&
1281                             l2pte_valid(pte)) {
1282                         if (PV_BEEN_EXECD(pv->pv_flags)) {
1283                                 pmap_idcache_wbinv_range(pv->pv_pmap,
1284                                             pv->pv_va, PAGE_SIZE);
1285                                 pmap_tlb_flushID_SE(pv->pv_pmap, pv->pv_va);
1286                         } else if (PV_BEEN_REFD(pv->pv_flags)) {
1287                                 pmap_dcache_wb_range(pv->pv_pmap,
1288                                             pv->pv_va, PAGE_SIZE, TRUE,
1289                                             (pv->pv_flags & PVF_WRITE) == 0);
1290                                 pmap_tlb_flushD_SE(pv->pv_pmap,
1291                                             pv->pv_va);
1292                         }
1293                 }
1294         }
1295         *ptep = pte;
1296         PTE_SYNC_CURRENT(pv->pv_pmap, ptep);
1297 }
1298
1299 static void
1300 pmap_fix_cache(struct vm_page *pg, pmap_t pm, vm_offset_t va)
1301 {
1302         int pmwc = 0;
1303         int writable = 0, kwritable = 0, uwritable = 0;
1304         int entries = 0, kentries = 0, uentries = 0;
1305         struct pv_entry *pv;
1306
1307         rw_assert(&pvh_global_lock, RA_WLOCKED);
1308
1309         /* the cache gets written back/invalidated on context switch.
1310          * therefore, if a user page shares an entry in the same page or
1311          * with the kernel map and at least one is writable, then the
1312          * cache entry must be set write-through.
1313          */
1314
1315         TAILQ_FOREACH(pv, &pg->md.pv_list, pv_list) {
1316                         /* generate a count of the pv_entry uses */
1317                 if (pv->pv_flags & PVF_WRITE) {
1318                         if (pv->pv_pmap == pmap_kernel())
1319                                 kwritable++;
1320                         else if (pv->pv_pmap == pm)
1321                                 uwritable++;
1322                         writable++;
1323                 }
1324                 if (pv->pv_pmap == pmap_kernel())
1325                         kentries++;
1326                 else {
1327                         if (pv->pv_pmap == pm)
1328                                 uentries++;
1329                         entries++;
1330                 }
1331         }
1332                 /*
1333                  * check if the user duplicate mapping has
1334                  * been removed.
1335                  */
1336         if ((pm != pmap_kernel()) && (((uentries > 1) && uwritable) ||
1337             (uwritable > 1)))
1338                         pmwc = 1;
1339
1340         TAILQ_FOREACH(pv, &pg->md.pv_list, pv_list) {
1341                 /* check for user uncachable conditions - order is important */
1342                 if (pm != pmap_kernel() &&
1343                     (pv->pv_pmap == pm || pv->pv_pmap == pmap_kernel())) {
1344
1345                         if ((uentries > 1 && uwritable) || uwritable > 1) {
1346
1347                                 /* user duplicate mapping */
1348                                 if (pv->pv_pmap != pmap_kernel())
1349                                         pv->pv_flags |= PVF_MWC;
1350
1351                                 if (!(pv->pv_flags & PVF_NC)) {
1352                                         pv->pv_flags |= PVF_NC;
1353                                         pmap_set_cache_entry(pv, pm, va, -1);
1354                                 }
1355                                 continue;
1356                         } else  /* no longer a duplicate user */
1357                                 pv->pv_flags &= ~PVF_MWC;
1358                 }
1359
1360                 /*
1361                  * check for kernel uncachable conditions
1362                  * kernel writable or kernel readable with writable user entry
1363                  */
1364                 if ((kwritable && (entries || kentries > 1)) ||
1365                     (kwritable > 1) ||
1366                     ((kwritable != writable) && kentries &&
1367                      (pv->pv_pmap == pmap_kernel() ||
1368                       (pv->pv_flags & PVF_WRITE) ||
1369                       (pv->pv_flags & PVF_MWC)))) {
1370
1371                         if (!(pv->pv_flags & PVF_NC)) {
1372                                 pv->pv_flags |= PVF_NC;
1373                                 pmap_set_cache_entry(pv, pm, va, -1);
1374                         }
1375                         continue;
1376                 }
1377
1378                         /* kernel and user are cachable */
1379                 if ((pm == pmap_kernel()) && !(pv->pv_flags & PVF_MWC) &&
1380                     (pv->pv_flags & PVF_NC)) {
1381
1382                         pv->pv_flags &= ~PVF_NC;
1383                         if (pg->md.pv_memattr != VM_MEMATTR_UNCACHEABLE)
1384                                 pmap_set_cache_entry(pv, pm, va, 1);
1385                         continue;
1386                 }
1387                         /* user is no longer sharable and writable */
1388                 if (pm != pmap_kernel() &&
1389                     (pv->pv_pmap == pm || pv->pv_pmap == pmap_kernel()) &&
1390                     !pmwc && (pv->pv_flags & PVF_NC)) {
1391
1392                         pv->pv_flags &= ~(PVF_NC | PVF_MWC);
1393                         if (pg->md.pv_memattr != VM_MEMATTR_UNCACHEABLE)
1394                                 pmap_set_cache_entry(pv, pm, va, 1);
1395                 }
1396         }
1397
1398         if ((kwritable == 0) && (writable == 0)) {
1399                 pg->md.pvh_attrs &= ~PVF_MOD;
1400                 vm_page_aflag_clear(pg, PGA_WRITEABLE);
1401                 return;
1402         }
1403 }
1404
1405 /*
1406  * Modify pte bits for all ptes corresponding to the given physical address.
1407  * We use `maskbits' rather than `clearbits' because we're always passing
1408  * constants and the latter would require an extra inversion at run-time.
1409  */
1410 static int
1411 pmap_clearbit(struct vm_page *pg, u_int maskbits)
1412 {
1413         struct l2_bucket *l2b;
1414         struct pv_entry *pv;
1415         pt_entry_t *ptep, npte, opte;
1416         pmap_t pm;
1417         vm_offset_t va;
1418         u_int oflags;
1419         int count = 0;
1420
1421         rw_wlock(&pvh_global_lock);
1422
1423         if (maskbits & PVF_WRITE)
1424                 maskbits |= PVF_MOD;
1425         /*
1426          * Clear saved attributes (modify, reference)
1427          */
1428         pg->md.pvh_attrs &= ~(maskbits & (PVF_MOD | PVF_REF));
1429
1430         if (TAILQ_EMPTY(&pg->md.pv_list)) {
1431                 rw_wunlock(&pvh_global_lock);
1432                 return (0);
1433         }
1434
1435         /*
1436          * Loop over all current mappings setting/clearing as appropos
1437          */
1438         TAILQ_FOREACH(pv, &pg->md.pv_list, pv_list) {
1439                 va = pv->pv_va;
1440                 pm = pv->pv_pmap;
1441                 oflags = pv->pv_flags;
1442
1443                 if (!(oflags & maskbits)) {
1444                         if ((maskbits & PVF_WRITE) && (pv->pv_flags & PVF_NC)) {
1445                                 if (pg->md.pv_memattr != 
1446                                     VM_MEMATTR_UNCACHEABLE) {
1447                                         PMAP_LOCK(pm);
1448                                         l2b = pmap_get_l2_bucket(pm, va);
1449                                         ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
1450                                         *ptep |= pte_l2_s_cache_mode;
1451                                         PTE_SYNC(ptep);
1452                                         PMAP_UNLOCK(pm);
1453                                 }
1454                                 pv->pv_flags &= ~(PVF_NC | PVF_MWC);
1455                         }
1456                         continue;
1457                 }
1458                 pv->pv_flags &= ~maskbits;
1459
1460                 PMAP_LOCK(pm);
1461
1462                 l2b = pmap_get_l2_bucket(pm, va);
1463
1464                 ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
1465                 npte = opte = *ptep;
1466
1467                 if (maskbits & (PVF_WRITE|PVF_MOD)) {
1468                         if ((pv->pv_flags & PVF_NC)) {
1469                                 /*
1470                                  * Entry is not cacheable:
1471                                  *
1472                                  * Don't turn caching on again if this is a
1473                                  * modified emulation. This would be
1474                                  * inconsitent with the settings created by
1475                                  * pmap_fix_cache(). Otherwise, it's safe
1476                                  * to re-enable cacheing.
1477                                  *
1478                                  * There's no need to call pmap_fix_cache()
1479                                  * here: all pages are losing their write
1480                                  * permission.
1481                                  */
1482                                 if (maskbits & PVF_WRITE) {
1483                                         if (pg->md.pv_memattr !=
1484                                             VM_MEMATTR_UNCACHEABLE)
1485                                                 npte |= pte_l2_s_cache_mode;
1486                                         pv->pv_flags &= ~(PVF_NC | PVF_MWC);
1487                                 }
1488                         } else
1489                         if (opte & L2_S_PROT_W) {
1490                                 vm_page_dirty(pg);
1491                                 /*
1492                                  * Entry is writable/cacheable: check if pmap
1493                                  * is current if it is flush it, otherwise it
1494                                  * won't be in the cache
1495                                  */
1496                                 if (PV_BEEN_EXECD(oflags))
1497                                         pmap_idcache_wbinv_range(pm, pv->pv_va,
1498                                             PAGE_SIZE);
1499                                 else
1500                                 if (PV_BEEN_REFD(oflags))
1501                                         pmap_dcache_wb_range(pm, pv->pv_va,
1502                                             PAGE_SIZE,
1503                                             (maskbits & PVF_REF) ? TRUE : FALSE,
1504                                             FALSE);
1505                         }
1506
1507                         /* make the pte read only */
1508                         npte &= ~L2_S_PROT_W;
1509                 }
1510
1511                 if (maskbits & PVF_REF) {
1512                         if ((pv->pv_flags & PVF_NC) == 0 &&
1513                             (maskbits & (PVF_WRITE|PVF_MOD)) == 0) {
1514                                 /*
1515                                  * Check npte here; we may have already
1516                                  * done the wbinv above, and the validity
1517                                  * of the PTE is the same for opte and
1518                                  * npte.
1519                                  */
1520                                 if (npte & L2_S_PROT_W) {
1521                                         if (PV_BEEN_EXECD(oflags))
1522                                                 pmap_idcache_wbinv_range(pm,
1523                                                     pv->pv_va, PAGE_SIZE);
1524                                         else
1525                                         if (PV_BEEN_REFD(oflags))
1526                                                 pmap_dcache_wb_range(pm,
1527                                                     pv->pv_va, PAGE_SIZE,
1528                                                     TRUE, FALSE);
1529                                 } else
1530                                 if ((npte & L2_TYPE_MASK) != L2_TYPE_INV) {
1531                                         /* XXXJRT need idcache_inv_range */
1532                                         if (PV_BEEN_EXECD(oflags))
1533                                                 pmap_idcache_wbinv_range(pm,
1534                                                     pv->pv_va, PAGE_SIZE);
1535                                         else
1536                                         if (PV_BEEN_REFD(oflags))
1537                                                 pmap_dcache_wb_range(pm,
1538                                                     pv->pv_va, PAGE_SIZE,
1539                                                     TRUE, TRUE);
1540                                 }
1541                         }
1542
1543                         /*
1544                          * Make the PTE invalid so that we will take a
1545                          * page fault the next time the mapping is
1546                          * referenced.
1547                          */
1548                         npte &= ~L2_TYPE_MASK;
1549                         npte |= L2_TYPE_INV;
1550                 }
1551
1552                 if (npte != opte) {
1553                         count++;
1554                         *ptep = npte;
1555                         PTE_SYNC(ptep);
1556                         /* Flush the TLB entry if a current pmap. */
1557                         if (PV_BEEN_EXECD(oflags))
1558                                 pmap_tlb_flushID_SE(pm, pv->pv_va);
1559                         else
1560                         if (PV_BEEN_REFD(oflags))
1561                                 pmap_tlb_flushD_SE(pm, pv->pv_va);
1562                 }
1563
1564                 PMAP_UNLOCK(pm);
1565
1566         }
1567
1568         if (maskbits & PVF_WRITE)
1569                 vm_page_aflag_clear(pg, PGA_WRITEABLE);
1570         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
1571         return (count);
1572 }
1573
1574 /*
1575  * main pv_entry manipulation functions:
1576  *   pmap_enter_pv: enter a mapping onto a vm_page list
1577  *   pmap_remove_pv: remove a mappiing from a vm_page list
1578  *
1579  * NOTE: pmap_enter_pv expects to lock the pvh itself
1580  *       pmap_remove_pv expects the caller to lock the pvh before calling
1581  */
1582
1583 /*
1584  * pmap_enter_pv: enter a mapping onto a vm_page's PV list
1585  *
1586  * => caller should hold the proper lock on pvh_global_lock
1587  * => caller should have pmap locked
1588  * => we will (someday) gain the lock on the vm_page's PV list
1589  * => caller should adjust ptp's wire_count before calling
1590  * => caller should not adjust pmap's wire_count
1591  */
1592 static void
1593 pmap_enter_pv(struct vm_page *pg, struct pv_entry *pve, pmap_t pm,
1594     vm_offset_t va, u_int flags)
1595 {
1596
1597         rw_assert(&pvh_global_lock, RA_WLOCKED);
1598         PMAP_ASSERT_LOCKED(pm);
1599         if (pg->md.pv_kva != 0) {
1600                 pve->pv_pmap = kernel_pmap;
1601                 pve->pv_va = pg->md.pv_kva;
1602                 pve->pv_flags = PVF_WRITE | PVF_UNMAN;
1603                 if (pm != kernel_pmap)
1604                         PMAP_LOCK(kernel_pmap);
1605                 TAILQ_INSERT_HEAD(&pg->md.pv_list, pve, pv_list);
1606                 TAILQ_INSERT_HEAD(&kernel_pmap->pm_pvlist, pve, pv_plist);
1607                 if (pm != kernel_pmap)
1608                         PMAP_UNLOCK(kernel_pmap);
1609                 pg->md.pv_kva = 0;
1610                 if ((pve = pmap_get_pv_entry()) == NULL)
1611                         panic("pmap_kenter_pv: no pv entries");
1612         }
1613         pve->pv_pmap = pm;
1614         pve->pv_va = va;
1615         pve->pv_flags = flags;
1616         TAILQ_INSERT_HEAD(&pg->md.pv_list, pve, pv_list);
1617         TAILQ_INSERT_HEAD(&pm->pm_pvlist, pve, pv_plist);
1618         pg->md.pvh_attrs |= flags & (PVF_REF | PVF_MOD);
1619         if (pve->pv_flags & PVF_WIRED)
1620                 ++pm->pm_stats.wired_count;
1621         vm_page_aflag_set(pg, PGA_REFERENCED);
1622 }
1623
1624 /*
1625  *
1626  * pmap_find_pv: Find a pv entry
1627  *
1628  * => caller should hold lock on vm_page
1629  */
1630 static PMAP_INLINE struct pv_entry *
1631 pmap_find_pv(struct vm_page *pg, pmap_t pm, vm_offset_t va)
1632 {
1633         struct pv_entry *pv;
1634
1635         rw_assert(&pvh_global_lock, RA_WLOCKED);
1636         TAILQ_FOREACH(pv, &pg->md.pv_list, pv_list)
1637             if (pm == pv->pv_pmap && va == pv->pv_va)
1638                     break;
1639         return (pv);
1640 }
1641
1642 /*
1643  * vector_page_setprot:
1644  *
1645  *      Manipulate the protection of the vector page.
1646  */
1647 void
1648 vector_page_setprot(int prot)
1649 {
1650         struct l2_bucket *l2b;
1651         pt_entry_t *ptep;
1652
1653         l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap_kernel(), vector_page);
1654
1655         ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(vector_page)];
1656
1657         *ptep = (*ptep & ~L1_S_PROT_MASK) | L2_S_PROT(PTE_KERNEL, prot);
1658         PTE_SYNC(ptep);
1659         cpu_tlb_flushD_SE(vector_page);
1660         cpu_cpwait();
1661 }
1662
1663 /*
1664  * pmap_remove_pv: try to remove a mapping from a pv_list
1665  *
1666  * => caller should hold proper lock on pmap_main_lock
1667  * => pmap should be locked
1668  * => caller should hold lock on vm_page [so that attrs can be adjusted]
1669  * => caller should adjust ptp's wire_count and free PTP if needed
1670  * => caller should NOT adjust pmap's wire_count
1671  * => we return the removed pve
1672  */
1673
1674 static void
1675 pmap_nuke_pv(struct vm_page *pg, pmap_t pm, struct pv_entry *pve)
1676 {
1677
1678         struct pv_entry *pv;
1679         rw_assert(&pvh_global_lock, RA_WLOCKED);
1680         PMAP_ASSERT_LOCKED(pm);
1681         TAILQ_REMOVE(&pg->md.pv_list, pve, pv_list);
1682         TAILQ_REMOVE(&pm->pm_pvlist, pve, pv_plist);
1683         if (pve->pv_flags & PVF_WIRED)
1684                 --pm->pm_stats.wired_count;
1685         if (pg->md.pvh_attrs & PVF_MOD)
1686                 vm_page_dirty(pg);
1687         if (TAILQ_FIRST(&pg->md.pv_list) == NULL)
1688                 pg->md.pvh_attrs &= ~PVF_REF;
1689         else
1690                 vm_page_aflag_set(pg, PGA_REFERENCED);
1691         if ((pve->pv_flags & PVF_NC) && ((pm == pmap_kernel()) ||
1692              (pve->pv_flags & PVF_WRITE) || !(pve->pv_flags & PVF_MWC)))
1693                 pmap_fix_cache(pg, pm, 0);
1694         else if (pve->pv_flags & PVF_WRITE) {
1695                 TAILQ_FOREACH(pve, &pg->md.pv_list, pv_list)
1696                     if (pve->pv_flags & PVF_WRITE)
1697                             break;
1698                 if (!pve) {
1699                         pg->md.pvh_attrs &= ~PVF_MOD;
1700                         vm_page_aflag_clear(pg, PGA_WRITEABLE);
1701                 }
1702         }
1703         pv = TAILQ_FIRST(&pg->md.pv_list);
1704         if (pv != NULL && (pv->pv_flags & PVF_UNMAN) &&
1705             TAILQ_NEXT(pv, pv_list) == NULL) {
1706                 pm = kernel_pmap;
1707                 pg->md.pv_kva = pv->pv_va;
1708                         /* a recursive pmap_nuke_pv */
1709                 TAILQ_REMOVE(&pg->md.pv_list, pv, pv_list);
1710                 TAILQ_REMOVE(&pm->pm_pvlist, pv, pv_plist);
1711                 if (pv->pv_flags & PVF_WIRED)
1712                         --pm->pm_stats.wired_count;
1713                 pg->md.pvh_attrs &= ~PVF_REF;
1714                 pg->md.pvh_attrs &= ~PVF_MOD;
1715                 vm_page_aflag_clear(pg, PGA_WRITEABLE);
1716                 pmap_free_pv_entry(pv);
1717         }
1718 }
1719
1720 static struct pv_entry *
1721 pmap_remove_pv(struct vm_page *pg, pmap_t pm, vm_offset_t va)
1722 {
1723         struct pv_entry *pve;
1724
1725         rw_assert(&pvh_global_lock, RA_WLOCKED);
1726         pve = TAILQ_FIRST(&pg->md.pv_list);
1727
1728         while (pve) {
1729                 if (pve->pv_pmap == pm && pve->pv_va == va) {   /* match? */
1730                         pmap_nuke_pv(pg, pm, pve);
1731                         break;
1732                 }
1733                 pve = TAILQ_NEXT(pve, pv_list);
1734         }
1735
1736         if (pve == NULL && pg->md.pv_kva == va)
1737                 pg->md.pv_kva = 0;
1738
1739         return(pve);                            /* return removed pve */
1740 }
1741 /*
1742  *
1743  * pmap_modify_pv: Update pv flags
1744  *
1745  * => caller should hold lock on vm_page [so that attrs can be adjusted]
1746  * => caller should NOT adjust pmap's wire_count
1747  * => we return the old flags
1748  *
1749  * Modify a physical-virtual mapping in the pv table
1750  */
1751 static u_int
1752 pmap_modify_pv(struct vm_page *pg, pmap_t pm, vm_offset_t va,
1753     u_int clr_mask, u_int set_mask)
1754 {
1755         struct pv_entry *npv;
1756         u_int flags, oflags;
1757
1758         PMAP_ASSERT_LOCKED(pm);
1759         rw_assert(&pvh_global_lock, RA_WLOCKED);
1760         if ((npv = pmap_find_pv(pg, pm, va)) == NULL)
1761                 return (0);
1762
1763         /*
1764          * There is at least one VA mapping this page.
1765          */
1766
1767         if (clr_mask & (PVF_REF | PVF_MOD))
1768                 pg->md.pvh_attrs |= set_mask & (PVF_REF | PVF_MOD);
1769
1770         oflags = npv->pv_flags;
1771         npv->pv_flags = flags = (oflags & ~clr_mask) | set_mask;
1772
1773         if ((flags ^ oflags) & PVF_WIRED) {
1774                 if (flags & PVF_WIRED)
1775                         ++pm->pm_stats.wired_count;
1776                 else
1777                         --pm->pm_stats.wired_count;
1778         }
1779
1780         if ((flags ^ oflags) & PVF_WRITE)
1781                 pmap_fix_cache(pg, pm, 0);
1782
1783         return (oflags);
1784 }
1785
1786 /* Function to set the debug level of the pmap code */
1787 #ifdef PMAP_DEBUG
1788 void
1789 pmap_debug(int level)
1790 {
1791         pmap_debug_level = level;
1792         dprintf("pmap_debug: level=%d\n", pmap_debug_level);
1793 }
1794 #endif  /* PMAP_DEBUG */
1795
1796 void
1797 pmap_pinit0(struct pmap *pmap)
1798 {
1799         PDEBUG(1, printf("pmap_pinit0: pmap = %08x\n", (u_int32_t) pmap));
1800
1801         bcopy(kernel_pmap, pmap, sizeof(*pmap));
1802         bzero(&pmap->pm_mtx, sizeof(pmap->pm_mtx));
1803         PMAP_LOCK_INIT(pmap);
1804 }
1805
1806 /*
1807  *      Initialize a vm_page's machine-dependent fields.
1808  */
1809 void
1810 pmap_page_init(vm_page_t m)
1811 {
1812
1813         TAILQ_INIT(&m->md.pv_list);
1814         m->md.pv_memattr = VM_MEMATTR_DEFAULT;
1815 }
1816
1817 /*
1818  *      Initialize the pmap module.
1819  *      Called by vm_init, to initialize any structures that the pmap
1820  *      system needs to map virtual memory.
1821  */
1822 void
1823 pmap_init(void)
1824 {
1825         int shpgperproc = PMAP_SHPGPERPROC;
1826
1827         PDEBUG(1, printf("pmap_init: phys_start = %08x\n", PHYSADDR));
1828
1829         l2zone = uma_zcreate("L2 Table", L2_TABLE_SIZE_REAL, pmap_l2ptp_ctor,
1830             NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_VM | UMA_ZONE_NOFREE);
1831         l2table_zone = uma_zcreate("L2 Table", sizeof(struct l2_dtable), NULL,
1832             NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_VM | UMA_ZONE_NOFREE);
1833
1834         /*
1835          * Initialize the PV entry allocator.
1836          */
1837         pvzone = uma_zcreate("PV ENTRY", sizeof (struct pv_entry), NULL, NULL,
1838             NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_VM | UMA_ZONE_NOFREE);
1839         TUNABLE_INT_FETCH("vm.pmap.shpgperproc", &shpgperproc);
1840         pv_entry_max = shpgperproc * maxproc + cnt.v_page_count;
1841         uma_zone_reserve_kva(pvzone, pv_entry_max);
1842         pv_entry_high_water = 9 * (pv_entry_max / 10);
1843
1844         /*
1845          * Now it is safe to enable pv_table recording.
1846          */
1847         PDEBUG(1, printf("pmap_init: done!\n"));
1848 }
1849
1850 int
1851 pmap_fault_fixup(pmap_t pm, vm_offset_t va, vm_prot_t ftype, int user)
1852 {
1853         struct l2_dtable *l2;
1854         struct l2_bucket *l2b;
1855         pd_entry_t *pl1pd, l1pd;
1856         pt_entry_t *ptep, pte;
1857         vm_paddr_t pa;
1858         u_int l1idx;
1859         int rv = 0;
1860
1861         l1idx = L1_IDX(va);
1862         rw_wlock(&pvh_global_lock);
1863         PMAP_LOCK(pm);
1864
1865         /*
1866          * If there is no l2_dtable for this address, then the process
1867          * has no business accessing it.
1868          *
1869          * Note: This will catch userland processes trying to access
1870          * kernel addresses.
1871          */
1872         l2 = pm->pm_l2[L2_IDX(l1idx)];
1873         if (l2 == NULL)
1874                 goto out;
1875
1876         /*
1877          * Likewise if there is no L2 descriptor table
1878          */
1879         l2b = &l2->l2_bucket[L2_BUCKET(l1idx)];
1880         if (l2b->l2b_kva == NULL)
1881                 goto out;
1882
1883         /*
1884          * Check the PTE itself.
1885          */
1886         ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
1887         pte = *ptep;
1888         if (pte == 0)
1889                 goto out;
1890
1891         /*
1892          * Catch a userland access to the vector page mapped at 0x0
1893          */
1894         if (user && (pte & L2_S_PROT_U) == 0)
1895                 goto out;
1896         if (va == vector_page)
1897                 goto out;
1898
1899         pa = l2pte_pa(pte);
1900
1901         if ((ftype & VM_PROT_WRITE) && (pte & L2_S_PROT_W) == 0) {
1902                 /*
1903                  * This looks like a good candidate for "page modified"
1904                  * emulation...
1905                  */
1906                 struct pv_entry *pv;
1907                 struct vm_page *pg;
1908
1909                 /* Extract the physical address of the page */
1910                 if ((pg = PHYS_TO_VM_PAGE(pa)) == NULL) {
1911                         goto out;
1912                 }
1913                 /* Get the current flags for this page. */
1914
1915                 pv = pmap_find_pv(pg, pm, va);
1916                 if (pv == NULL) {
1917                         goto out;
1918                 }
1919
1920                 /*
1921                  * Do the flags say this page is writable? If not then it
1922                  * is a genuine write fault. If yes then the write fault is
1923                  * our fault as we did not reflect the write access in the
1924                  * PTE. Now we know a write has occurred we can correct this
1925                  * and also set the modified bit
1926                  */
1927                 if ((pv->pv_flags & PVF_WRITE) == 0) {
1928                         goto out;
1929                 }
1930
1931                 pg->md.pvh_attrs |= PVF_REF | PVF_MOD;
1932                 vm_page_dirty(pg);
1933                 pv->pv_flags |= PVF_REF | PVF_MOD;
1934
1935                 /*
1936                  * Re-enable write permissions for the page.  No need to call
1937                  * pmap_fix_cache(), since this is just a
1938                  * modified-emulation fault, and the PVF_WRITE bit isn't
1939                  * changing. We've already set the cacheable bits based on
1940                  * the assumption that we can write to this page.
1941                  */
1942                 *ptep = (pte & ~L2_TYPE_MASK) | L2_S_PROTO | L2_S_PROT_W;
1943                 PTE_SYNC(ptep);
1944                 rv = 1;
1945         } else
1946         if ((pte & L2_TYPE_MASK) == L2_TYPE_INV) {
1947                 /*
1948                  * This looks like a good candidate for "page referenced"
1949                  * emulation.
1950                  */
1951                 struct pv_entry *pv;
1952                 struct vm_page *pg;
1953
1954                 /* Extract the physical address of the page */
1955                 if ((pg = PHYS_TO_VM_PAGE(pa)) == NULL)
1956                         goto out;
1957                 /* Get the current flags for this page. */
1958
1959                 pv = pmap_find_pv(pg, pm, va);
1960                 if (pv == NULL)
1961                         goto out;
1962
1963                 pg->md.pvh_attrs |= PVF_REF;
1964                 pv->pv_flags |= PVF_REF;
1965
1966
1967                 *ptep = (pte & ~L2_TYPE_MASK) | L2_S_PROTO;
1968                 PTE_SYNC(ptep);
1969                 rv = 1;
1970         }
1971
1972         /*
1973          * We know there is a valid mapping here, so simply
1974          * fix up the L1 if necessary.
1975          */
1976         pl1pd = &pm->pm_l1->l1_kva[l1idx];
1977         l1pd = l2b->l2b_phys | L1_C_DOM(pm->pm_domain) | L1_C_PROTO;
1978         if (*pl1pd != l1pd) {
1979                 *pl1pd = l1pd;
1980                 PTE_SYNC(pl1pd);
1981                 rv = 1;
1982         }
1983
1984 #ifdef CPU_SA110
1985         /*
1986          * There are bugs in the rev K SA110.  This is a check for one
1987          * of them.
1988          */
1989         if (rv == 0 && curcpu()->ci_arm_cputype == CPU_ID_SA110 &&
1990             curcpu()->ci_arm_cpurev < 3) {
1991                 /* Always current pmap */
1992                 if (l2pte_valid(pte)) {
1993                         extern int kernel_debug;
1994                         if (kernel_debug & 1) {
1995                                 struct proc *p = curlwp->l_proc;
1996                                 printf("prefetch_abort: page is already "
1997                                     "mapped - pte=%p *pte=%08x\n", ptep, pte);
1998                                 printf("prefetch_abort: pc=%08lx proc=%p "
1999                                     "process=%s\n", va, p, p->p_comm);
2000                                 printf("prefetch_abort: far=%08x fs=%x\n",
2001                                     cpu_faultaddress(), cpu_faultstatus());
2002                         }
2003 #ifdef DDB
2004                         if (kernel_debug & 2)
2005                                 Debugger();
2006 #endif
2007                         rv = 1;
2008                 }
2009         }
2010 #endif /* CPU_SA110 */
2011
2012 #ifdef DEBUG
2013         /*
2014          * If 'rv == 0' at this point, it generally indicates that there is a
2015          * stale TLB entry for the faulting address. This happens when two or
2016          * more processes are sharing an L1. Since we don't flush the TLB on
2017          * a context switch between such processes, we can take domain faults
2018          * for mappings which exist at the same VA in both processes. EVEN IF
2019          * WE'VE RECENTLY FIXED UP THE CORRESPONDING L1 in pmap_enter(), for
2020          * example.
2021          *
2022          * This is extremely likely to happen if pmap_enter() updated the L1
2023          * entry for a recently entered mapping. In this case, the TLB is
2024          * flushed for the new mapping, but there may still be TLB entries for
2025          * other mappings belonging to other processes in the 1MB range
2026          * covered by the L1 entry.
2027          *
2028          * Since 'rv == 0', we know that the L1 already contains the correct
2029          * value, so the fault must be due to a stale TLB entry.
2030          *
2031          * Since we always need to flush the TLB anyway in the case where we
2032          * fixed up the L1, or frobbed the L2 PTE, we effectively deal with
2033          * stale TLB entries dynamically.
2034          *
2035          * However, the above condition can ONLY happen if the current L1 is
2036          * being shared. If it happens when the L1 is unshared, it indicates
2037          * that other parts of the pmap are not doing their job WRT managing
2038          * the TLB.
2039          */
2040         if (rv == 0 && pm->pm_l1->l1_domain_use_count == 1) {
2041                 printf("fixup: pm %p, va 0x%lx, ftype %d - nothing to do!\n",
2042                     pm, (u_long)va, ftype);
2043                 printf("fixup: l2 %p, l2b %p, ptep %p, pl1pd %p\n",
2044                     l2, l2b, ptep, pl1pd);
2045                 printf("fixup: pte 0x%x, l1pd 0x%x, last code 0x%x\n",
2046                     pte, l1pd, last_fault_code);
2047 #ifdef DDB
2048                 Debugger();
2049 #endif
2050         }
2051 #endif
2052
2053         cpu_tlb_flushID_SE(va);
2054         cpu_cpwait();
2055
2056         rv = 1;
2057
2058 out:
2059         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
2060         PMAP_UNLOCK(pm);
2061         return (rv);
2062 }
2063
2064 void
2065 pmap_postinit(void)
2066 {
2067         struct l2_bucket *l2b;
2068         struct l1_ttable *l1;
2069         pd_entry_t *pl1pt;
2070         pt_entry_t *ptep, pte;
2071         vm_offset_t va, eva;
2072         u_int loop, needed;
2073         
2074         needed = (maxproc / PMAP_DOMAINS) + ((maxproc % PMAP_DOMAINS) ? 1 : 0);
2075         needed -= 1;
2076         l1 = malloc(sizeof(*l1) * needed, M_VMPMAP, M_WAITOK);
2077
2078         for (loop = 0; loop < needed; loop++, l1++) {
2079                 /* Allocate a L1 page table */
2080                 va = (vm_offset_t)contigmalloc(L1_TABLE_SIZE, M_VMPMAP, 0, 0x0,
2081                     0xffffffff, L1_TABLE_SIZE, 0);
2082
2083                 if (va == 0)
2084                         panic("Cannot allocate L1 KVM");
2085
2086                 eva = va + L1_TABLE_SIZE;
2087                 pl1pt = (pd_entry_t *)va;
2088                 
2089                 while (va < eva) {
2090                                 l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap_kernel(), va);
2091                                 ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
2092                                 pte = *ptep;
2093                                 pte = (pte & ~L2_S_CACHE_MASK) | pte_l2_s_cache_mode_pt;
2094                                 *ptep = pte;
2095                                 PTE_SYNC(ptep);
2096                                 cpu_tlb_flushD_SE(va);
2097                                 
2098                                 va += PAGE_SIZE;
2099                 }
2100                 pmap_init_l1(l1, pl1pt);
2101         }
2102
2103
2104 #ifdef DEBUG
2105         printf("pmap_postinit: Allocated %d static L1 descriptor tables\n",
2106             needed);
2107 #endif
2108 }
2109
2110 /*
2111  * This is used to stuff certain critical values into the PCB where they
2112  * can be accessed quickly from cpu_switch() et al.
2113  */
2114 void
2115 pmap_set_pcb_pagedir(pmap_t pm, struct pcb *pcb)
2116 {
2117         struct l2_bucket *l2b;
2118
2119         pcb->pcb_pagedir = pm->pm_l1->l1_physaddr;
2120         pcb->pcb_dacr = (DOMAIN_CLIENT << (PMAP_DOMAIN_KERNEL * 2)) |
2121             (DOMAIN_CLIENT << (pm->pm_domain * 2));
2122
2123         if (vector_page < KERNBASE) {
2124                 pcb->pcb_pl1vec = &pm->pm_l1->l1_kva[L1_IDX(vector_page)];
2125                 l2b = pmap_get_l2_bucket(pm, vector_page);
2126                 pcb->pcb_l1vec = l2b->l2b_phys | L1_C_PROTO |
2127                     L1_C_DOM(pm->pm_domain) | L1_C_DOM(PMAP_DOMAIN_KERNEL);
2128         } else
2129                 pcb->pcb_pl1vec = NULL;
2130 }
2131
2132 void
2133 pmap_activate(struct thread *td)
2134 {
2135         pmap_t pm;
2136         struct pcb *pcb;
2137
2138         pm = vmspace_pmap(td->td_proc->p_vmspace);
2139         pcb = td->td_pcb;
2140
2141         critical_enter();
2142         pmap_set_pcb_pagedir(pm, pcb);
2143
2144         if (td == curthread) {
2145                 u_int cur_dacr, cur_ttb;
2146
2147                 __asm __volatile("mrc p15, 0, %0, c2, c0, 0" : "=r"(cur_ttb));
2148                 __asm __volatile("mrc p15, 0, %0, c3, c0, 0" : "=r"(cur_dacr));
2149
2150                 cur_ttb &= ~(L1_TABLE_SIZE - 1);
2151
2152                 if (cur_ttb == (u_int)pcb->pcb_pagedir &&
2153                     cur_dacr == pcb->pcb_dacr) {
2154                         /*
2155                          * No need to switch address spaces.
2156                          */
2157                         critical_exit();
2158                         return;
2159                 }
2160
2161
2162                 /*
2163                  * We MUST, I repeat, MUST fix up the L1 entry corresponding
2164                  * to 'vector_page' in the incoming L1 table before switching
2165                  * to it otherwise subsequent interrupts/exceptions (including
2166                  * domain faults!) will jump into hyperspace.
2167                  */
2168                 if (pcb->pcb_pl1vec) {
2169
2170                         *pcb->pcb_pl1vec = pcb->pcb_l1vec;
2171                         /*
2172                          * Don't need to PTE_SYNC() at this point since
2173                          * cpu_setttb() is about to flush both the cache
2174                          * and the TLB.
2175                          */
2176                 }
2177
2178                 cpu_domains(pcb->pcb_dacr);
2179                 cpu_setttb(pcb->pcb_pagedir);
2180         }
2181         critical_exit();
2182 }
2183
2184 static int
2185 pmap_set_pt_cache_mode(pd_entry_t *kl1, vm_offset_t va)
2186 {
2187         pd_entry_t *pdep, pde;
2188         pt_entry_t *ptep, pte;
2189         vm_offset_t pa;
2190         int rv = 0;
2191
2192         /*
2193          * Make sure the descriptor itself has the correct cache mode
2194          */
2195         pdep = &kl1[L1_IDX(va)];
2196         pde = *pdep;
2197
2198         if (l1pte_section_p(pde)) {
2199                 if ((pde & L1_S_CACHE_MASK) != pte_l1_s_cache_mode_pt) {
2200                         *pdep = (pde & ~L1_S_CACHE_MASK) |
2201                             pte_l1_s_cache_mode_pt;
2202                         PTE_SYNC(pdep);
2203                         cpu_dcache_wbinv_range((vm_offset_t)pdep,
2204                             sizeof(*pdep));
2205                         cpu_l2cache_wbinv_range((vm_offset_t)pdep,
2206                             sizeof(*pdep));
2207                         rv = 1;
2208                 }
2209         } else {
2210                 pa = (vm_paddr_t)(pde & L1_C_ADDR_MASK);
2211                 ptep = (pt_entry_t *)kernel_pt_lookup(pa);
2212                 if (ptep == NULL)
2213                         panic("pmap_bootstrap: No L2 for L2 @ va %p\n", ptep);
2214
2215                 ptep = &ptep[l2pte_index(va)];
2216                 pte = *ptep;
2217                 if ((pte & L2_S_CACHE_MASK) != pte_l2_s_cache_mode_pt) {
2218                         *ptep = (pte & ~L2_S_CACHE_MASK) |
2219                             pte_l2_s_cache_mode_pt;
2220                         PTE_SYNC(ptep);
2221                         cpu_dcache_wbinv_range((vm_offset_t)ptep,
2222                             sizeof(*ptep));
2223                         cpu_l2cache_wbinv_range((vm_offset_t)ptep,
2224                             sizeof(*ptep));
2225                         rv = 1;
2226                 }
2227         }
2228
2229         return (rv);
2230 }
2231
2232 static void
2233 pmap_alloc_specials(vm_offset_t *availp, int pages, vm_offset_t *vap,
2234     pt_entry_t **ptep)
2235 {
2236         vm_offset_t va = *availp;
2237         struct l2_bucket *l2b;
2238
2239         if (ptep) {
2240                 l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap_kernel(), va);
2241                 if (l2b == NULL)
2242                         panic("pmap_alloc_specials: no l2b for 0x%x", va);
2243
2244                 *ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
2245         }
2246
2247         *vap = va;
2248         *availp = va + (PAGE_SIZE * pages);
2249 }
2250
2251 /*
2252  *      Bootstrap the system enough to run with virtual memory.
2253  *
2254  *      On the arm this is called after mapping has already been enabled
2255  *      and just syncs the pmap module with what has already been done.
2256  *      [We can't call it easily with mapping off since the kernel is not
2257  *      mapped with PA == VA, hence we would have to relocate every address
2258  *      from the linked base (virtual) address "KERNBASE" to the actual
2259  *      (physical) address starting relative to 0]
2260  */
2261 #define PMAP_STATIC_L2_SIZE 16
2262 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
2263 extern struct mtx smallalloc_mtx;
2264 #endif
2265
2266 void
2267 pmap_bootstrap(vm_offset_t firstaddr, struct pv_addr *l1pt)
2268 {
2269         static struct l1_ttable static_l1;
2270         static struct l2_dtable static_l2[PMAP_STATIC_L2_SIZE];
2271         struct l1_ttable *l1 = &static_l1;
2272         struct l2_dtable *l2;
2273         struct l2_bucket *l2b;
2274         pd_entry_t pde;
2275         pd_entry_t *kernel_l1pt = (pd_entry_t *)l1pt->pv_va;
2276         pt_entry_t *ptep;
2277         vm_paddr_t pa;
2278         vm_offset_t va;
2279         vm_size_t size;
2280         int l1idx, l2idx, l2next = 0;
2281
2282         PDEBUG(1, printf("firstaddr = %08x, lastaddr = %08x\n",
2283             firstaddr, vm_max_kernel_address));
2284         
2285         virtual_avail = firstaddr;
2286         kernel_pmap->pm_l1 = l1;
2287         kernel_l1pa = l1pt->pv_pa;
2288         
2289         /*
2290          * Scan the L1 translation table created by initarm() and create
2291          * the required metadata for all valid mappings found in it.
2292          */
2293         for (l1idx = 0; l1idx < (L1_TABLE_SIZE / sizeof(pd_entry_t)); l1idx++) {
2294                 pde = kernel_l1pt[l1idx];
2295
2296                 /*
2297                  * We're only interested in Coarse mappings.
2298                  * pmap_extract() can deal with section mappings without
2299                  * recourse to checking L2 metadata.
2300                  */
2301                 if ((pde & L1_TYPE_MASK) != L1_TYPE_C)
2302                         continue;
2303
2304                 /*
2305                  * Lookup the KVA of this L2 descriptor table
2306                  */
2307                 pa = (vm_paddr_t)(pde & L1_C_ADDR_MASK);
2308                 ptep = (pt_entry_t *)kernel_pt_lookup(pa);
2309                 
2310                 if (ptep == NULL) {
2311                         panic("pmap_bootstrap: No L2 for va 0x%x, pa 0x%lx",
2312                             (u_int)l1idx << L1_S_SHIFT, (long unsigned int)pa);
2313                 }
2314
2315                 /*
2316                  * Fetch the associated L2 metadata structure.
2317                  * Allocate a new one if necessary.
2318                  */
2319                 if ((l2 = kernel_pmap->pm_l2[L2_IDX(l1idx)]) == NULL) {
2320                         if (l2next == PMAP_STATIC_L2_SIZE)
2321                                 panic("pmap_bootstrap: out of static L2s");
2322                         kernel_pmap->pm_l2[L2_IDX(l1idx)] = l2 =
2323                             &static_l2[l2next++];
2324                 }
2325
2326                 /*
2327                  * One more L1 slot tracked...
2328                  */
2329                 l2->l2_occupancy++;
2330
2331                 /*
2332                  * Fill in the details of the L2 descriptor in the
2333                  * appropriate bucket.
2334                  */
2335                 l2b = &l2->l2_bucket[L2_BUCKET(l1idx)];
2336                 l2b->l2b_kva = ptep;
2337                 l2b->l2b_phys = pa;
2338                 l2b->l2b_l1idx = l1idx;
2339
2340                 /*
2341                  * Establish an initial occupancy count for this descriptor
2342                  */
2343                 for (l2idx = 0;
2344                     l2idx < (L2_TABLE_SIZE_REAL / sizeof(pt_entry_t));
2345                     l2idx++) {
2346                         if ((ptep[l2idx] & L2_TYPE_MASK) != L2_TYPE_INV) {
2347                                 l2b->l2b_occupancy++;
2348                         }
2349                 }
2350
2351                 /*
2352                  * Make sure the descriptor itself has the correct cache mode.
2353                  * If not, fix it, but whine about the problem. Port-meisters
2354                  * should consider this a clue to fix up their initarm()
2355                  * function. :)
2356                  */
2357                 if (pmap_set_pt_cache_mode(kernel_l1pt, (vm_offset_t)ptep)) {
2358                         printf("pmap_bootstrap: WARNING! wrong cache mode for "
2359                             "L2 pte @ %p\n", ptep);
2360                 }
2361         }
2362
2363         
2364         /*
2365          * Ensure the primary (kernel) L1 has the correct cache mode for
2366          * a page table. Bitch if it is not correctly set.
2367          */
2368         for (va = (vm_offset_t)kernel_l1pt;
2369             va < ((vm_offset_t)kernel_l1pt + L1_TABLE_SIZE); va += PAGE_SIZE) {
2370                 if (pmap_set_pt_cache_mode(kernel_l1pt, va))
2371                         printf("pmap_bootstrap: WARNING! wrong cache mode for "
2372                             "primary L1 @ 0x%x\n", va);
2373         }
2374
2375         cpu_dcache_wbinv_all();
2376         cpu_l2cache_wbinv_all();
2377         cpu_tlb_flushID();
2378         cpu_cpwait();
2379
2380         PMAP_LOCK_INIT(kernel_pmap);
2381         CPU_FILL(&kernel_pmap->pm_active);
2382         kernel_pmap->pm_domain = PMAP_DOMAIN_KERNEL;
2383         TAILQ_INIT(&kernel_pmap->pm_pvlist);
2384
2385         /*
2386          * Initialize the global pv list lock.
2387          */
2388         rw_init_flags(&pvh_global_lock, "pmap pv global", RW_RECURSE);
2389         
2390         /*
2391          * Reserve some special page table entries/VA space for temporary
2392          * mapping of pages.
2393          */
2394 #define SYSMAP(c, p, v, n)                                              \
2395     v = (c)va; va += ((n)*PAGE_SIZE); p = pte; pte += (n);
2396
2397         pmap_alloc_specials(&virtual_avail, 1, &csrcp, &csrc_pte);
2398         pmap_set_pt_cache_mode(kernel_l1pt, (vm_offset_t)csrc_pte);
2399         pmap_alloc_specials(&virtual_avail, 1, &cdstp, &cdst_pte);
2400         pmap_set_pt_cache_mode(kernel_l1pt, (vm_offset_t)cdst_pte);
2401         size = ((vm_max_kernel_address - pmap_curmaxkvaddr) + L1_S_OFFSET) /
2402             L1_S_SIZE;
2403         pmap_alloc_specials(&virtual_avail,
2404             round_page(size * L2_TABLE_SIZE_REAL) / PAGE_SIZE,
2405             &pmap_kernel_l2ptp_kva, NULL);
2406         
2407         size = (size + (L2_BUCKET_SIZE - 1)) / L2_BUCKET_SIZE;
2408         pmap_alloc_specials(&virtual_avail,
2409             round_page(size * sizeof(struct l2_dtable)) / PAGE_SIZE,
2410             &pmap_kernel_l2dtable_kva, NULL);
2411
2412         pmap_alloc_specials(&virtual_avail,
2413             1, (vm_offset_t*)&_tmppt, NULL);
2414         pmap_alloc_specials(&virtual_avail,
2415             MAXDUMPPGS, (vm_offset_t *)&crashdumpmap, NULL);
2416         SLIST_INIT(&l1_list);
2417         TAILQ_INIT(&l1_lru_list);
2418         mtx_init(&l1_lru_lock, "l1 list lock", NULL, MTX_DEF);
2419         pmap_init_l1(l1, kernel_l1pt);
2420         cpu_dcache_wbinv_all();
2421         cpu_l2cache_wbinv_all();
2422
2423         virtual_avail = round_page(virtual_avail);
2424         virtual_end = vm_max_kernel_address;
2425         kernel_vm_end = pmap_curmaxkvaddr;
2426         arm_nocache_startaddr = vm_max_kernel_address;
2427         mtx_init(&cmtx, "TMP mappings mtx", NULL, MTX_DEF);
2428
2429 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
2430         mtx_init(&smallalloc_mtx, "Small alloc page list", NULL, MTX_DEF);
2431         arm_init_smallalloc();
2432 #endif
2433         pmap_set_pcb_pagedir(kernel_pmap, thread0.td_pcb);
2434 }
2435
2436 /***************************************************
2437  * Pmap allocation/deallocation routines.
2438  ***************************************************/
2439
2440 /*
2441  * Release any resources held by the given physical map.
2442  * Called when a pmap initialized by pmap_pinit is being released.
2443  * Should only be called if the map contains no valid mappings.
2444  */
2445 void
2446 pmap_release(pmap_t pmap)
2447 {
2448         struct pcb *pcb;
2449         
2450         pmap_idcache_wbinv_all(pmap);
2451         cpu_l2cache_wbinv_all();
2452         pmap_tlb_flushID(pmap);
2453         cpu_cpwait();
2454         if (vector_page < KERNBASE) {
2455                 struct pcb *curpcb = PCPU_GET(curpcb);
2456                 pcb = thread0.td_pcb;
2457                 if (pmap_is_current(pmap)) {
2458                         /*
2459                          * Frob the L1 entry corresponding to the vector
2460                          * page so that it contains the kernel pmap's domain
2461                          * number. This will ensure pmap_remove() does not
2462                          * pull the current vector page out from under us.
2463                          */
2464                         critical_enter();
2465                         *pcb->pcb_pl1vec = pcb->pcb_l1vec;
2466                         cpu_domains(pcb->pcb_dacr);
2467                         cpu_setttb(pcb->pcb_pagedir);
2468                         critical_exit();
2469                 }
2470                 pmap_remove(pmap, vector_page, vector_page + PAGE_SIZE);
2471                 /*
2472                  * Make sure cpu_switch(), et al, DTRT. This is safe to do
2473                  * since this process has no remaining mappings of its own.
2474                  */
2475                 curpcb->pcb_pl1vec = pcb->pcb_pl1vec;
2476                 curpcb->pcb_l1vec = pcb->pcb_l1vec;
2477                 curpcb->pcb_dacr = pcb->pcb_dacr;
2478                 curpcb->pcb_pagedir = pcb->pcb_pagedir;
2479
2480         }
2481         pmap_free_l1(pmap);
2482         
2483         dprintf("pmap_release()\n");
2484 }
2485
2486
2487
2488 /*
2489  * Helper function for pmap_grow_l2_bucket()
2490  */
2491 static __inline int
2492 pmap_grow_map(vm_offset_t va, pt_entry_t cache_mode, vm_paddr_t *pap)
2493 {
2494         struct l2_bucket *l2b;
2495         pt_entry_t *ptep;
2496         vm_paddr_t pa;
2497         struct vm_page *pg;
2498         
2499         pg = vm_page_alloc(NULL, 0, VM_ALLOC_NOOBJ | VM_ALLOC_WIRED);
2500         if (pg == NULL)
2501                 return (1);
2502         pa = VM_PAGE_TO_PHYS(pg);
2503
2504         if (pap)
2505                 *pap = pa;
2506
2507         l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap_kernel(), va);
2508
2509         ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
2510         *ptep = L2_S_PROTO | pa | cache_mode |
2511             L2_S_PROT(PTE_KERNEL, VM_PROT_READ | VM_PROT_WRITE);
2512         PTE_SYNC(ptep);
2513         return (0);
2514 }
2515
2516 /*
2517  * This is the same as pmap_alloc_l2_bucket(), except that it is only
2518  * used by pmap_growkernel().
2519  */
2520 static __inline struct l2_bucket *
2521 pmap_grow_l2_bucket(pmap_t pm, vm_offset_t va)
2522 {
2523         struct l2_dtable *l2;
2524         struct l2_bucket *l2b;
2525         struct l1_ttable *l1;
2526         pd_entry_t *pl1pd;
2527         u_short l1idx;
2528         vm_offset_t nva;
2529
2530         l1idx = L1_IDX(va);
2531
2532         if ((l2 = pm->pm_l2[L2_IDX(l1idx)]) == NULL) {
2533                 /*
2534                  * No mapping at this address, as there is
2535                  * no entry in the L1 table.
2536                  * Need to allocate a new l2_dtable.
2537                  */
2538                 nva = pmap_kernel_l2dtable_kva;
2539                 if ((nva & PAGE_MASK) == 0) {
2540                         /*
2541                          * Need to allocate a backing page
2542                          */
2543                         if (pmap_grow_map(nva, pte_l2_s_cache_mode, NULL))
2544                                 return (NULL);
2545                 }
2546
2547                 l2 = (struct l2_dtable *)nva;
2548                 nva += sizeof(struct l2_dtable);
2549
2550                 if ((nva & PAGE_MASK) < (pmap_kernel_l2dtable_kva &
2551                     PAGE_MASK)) {
2552                         /*
2553                          * The new l2_dtable straddles a page boundary.
2554                          * Map in another page to cover it.
2555                          */
2556                         if (pmap_grow_map(nva, pte_l2_s_cache_mode, NULL))
2557                                 return (NULL);
2558                 }
2559
2560                 pmap_kernel_l2dtable_kva = nva;
2561
2562                 /*
2563                  * Link it into the parent pmap
2564                  */
2565                 pm->pm_l2[L2_IDX(l1idx)] = l2;
2566                 memset(l2, 0, sizeof(*l2));
2567         }
2568
2569         l2b = &l2->l2_bucket[L2_BUCKET(l1idx)];
2570
2571         /*
2572          * Fetch pointer to the L2 page table associated with the address.
2573          */
2574         if (l2b->l2b_kva == NULL) {
2575                 pt_entry_t *ptep;
2576
2577                 /*
2578                  * No L2 page table has been allocated. Chances are, this
2579                  * is because we just allocated the l2_dtable, above.
2580                  */
2581                 nva = pmap_kernel_l2ptp_kva;
2582                 ptep = (pt_entry_t *)nva;
2583                 if ((nva & PAGE_MASK) == 0) {
2584                         /*
2585                          * Need to allocate a backing page
2586                          */
2587                         if (pmap_grow_map(nva, pte_l2_s_cache_mode_pt,
2588                             &pmap_kernel_l2ptp_phys))
2589                                 return (NULL);
2590                         PTE_SYNC_RANGE(ptep, PAGE_SIZE / sizeof(pt_entry_t));
2591                 }
2592                 memset(ptep, 0, L2_TABLE_SIZE_REAL);
2593                 l2->l2_occupancy++;
2594                 l2b->l2b_kva = ptep;
2595                 l2b->l2b_l1idx = l1idx;
2596                 l2b->l2b_phys = pmap_kernel_l2ptp_phys;
2597
2598                 pmap_kernel_l2ptp_kva += L2_TABLE_SIZE_REAL;
2599                 pmap_kernel_l2ptp_phys += L2_TABLE_SIZE_REAL;
2600         }
2601
2602         /* Distribute new L1 entry to all other L1s */
2603         SLIST_FOREACH(l1, &l1_list, l1_link) {
2604                         pl1pd = &l1->l1_kva[L1_IDX(va)];
2605                         *pl1pd = l2b->l2b_phys | L1_C_DOM(PMAP_DOMAIN_KERNEL) |
2606                             L1_C_PROTO;
2607                         PTE_SYNC(pl1pd);
2608         }
2609
2610         return (l2b);
2611 }
2612
2613
2614 /*
2615  * grow the number of kernel page table entries, if needed
2616  */
2617 void
2618 pmap_growkernel(vm_offset_t addr)
2619 {
2620         pmap_t kpm = pmap_kernel();
2621
2622         if (addr <= pmap_curmaxkvaddr)
2623                 return;         /* we are OK */
2624
2625         /*
2626          * whoops!   we need to add kernel PTPs
2627          */
2628
2629         /* Map 1MB at a time */
2630         for (; pmap_curmaxkvaddr < addr; pmap_curmaxkvaddr += L1_S_SIZE)
2631                 pmap_grow_l2_bucket(kpm, pmap_curmaxkvaddr);
2632
2633         /*
2634          * flush out the cache, expensive but growkernel will happen so
2635          * rarely
2636          */
2637         cpu_dcache_wbinv_all();
2638         cpu_l2cache_wbinv_all();
2639         cpu_tlb_flushD();
2640         cpu_cpwait();
2641         kernel_vm_end = pmap_curmaxkvaddr;
2642 }
2643
2644
2645 /*
2646  * Remove all pages from specified address space
2647  * this aids process exit speeds.  Also, this code
2648  * is special cased for current process only, but
2649  * can have the more generic (and slightly slower)
2650  * mode enabled.  This is much faster than pmap_remove
2651  * in the case of running down an entire address space.
2652  */
2653 void
2654 pmap_remove_pages(pmap_t pmap)
2655 {
2656         struct pv_entry *pv, *npv;
2657         struct l2_bucket *l2b = NULL;
2658         vm_page_t m;
2659         pt_entry_t *pt;
2660         
2661         rw_wlock(&pvh_global_lock);
2662         PMAP_LOCK(pmap);
2663         cpu_idcache_wbinv_all();
2664         cpu_l2cache_wbinv_all();
2665         for (pv = TAILQ_FIRST(&pmap->pm_pvlist); pv; pv = npv) {
2666                 if (pv->pv_flags & PVF_WIRED || pv->pv_flags & PVF_UNMAN) {
2667                         /* Cannot remove wired or unmanaged pages now. */
2668                         npv = TAILQ_NEXT(pv, pv_plist);
2669                         continue;
2670                 }
2671                 pmap->pm_stats.resident_count--;
2672                 l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap, pv->pv_va);
2673                 KASSERT(l2b != NULL, ("No L2 bucket in pmap_remove_pages"));
2674                 pt = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(pv->pv_va)];
2675                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(*pt & L2_ADDR_MASK);
2676 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
2677                 KASSERT((vm_offset_t)m >= alloc_firstaddr, ("Trying to access non-existent page va %x pte %x", pv->pv_va, *pt));
2678 #else
2679                 KASSERT((vm_offset_t)m >= KERNBASE, ("Trying to access non-existent page va %x pte %x", pv->pv_va, *pt));
2680 #endif
2681                 *pt = 0;
2682                 PTE_SYNC(pt);
2683                 npv = TAILQ_NEXT(pv, pv_plist);
2684                 pmap_nuke_pv(m, pmap, pv);
2685                 if (TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list))
2686                         vm_page_aflag_clear(m, PGA_WRITEABLE);
2687                 pmap_free_pv_entry(pv);
2688                 pmap_free_l2_bucket(pmap, l2b, 1);
2689         }
2690         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
2691         cpu_tlb_flushID();
2692         cpu_cpwait();
2693         PMAP_UNLOCK(pmap);
2694 }
2695
2696
2697 /***************************************************
2698  * Low level mapping routines.....
2699  ***************************************************/
2700
2701 #ifdef ARM_HAVE_SUPERSECTIONS
2702 /* Map a super section into the KVA. */
2703
2704 void
2705 pmap_kenter_supersection(vm_offset_t va, uint64_t pa, int flags)
2706 {
2707         pd_entry_t pd = L1_S_PROTO | L1_S_SUPERSEC | (pa & L1_SUP_FRAME) |
2708             (((pa >> 32) & 0xf) << 20) | L1_S_PROT(PTE_KERNEL,
2709             VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE) | L1_S_DOM(PMAP_DOMAIN_KERNEL);
2710         struct l1_ttable *l1;   
2711         vm_offset_t va0, va_end;
2712
2713         KASSERT(((va | pa) & L1_SUP_OFFSET) == 0,
2714             ("Not a valid super section mapping"));
2715         if (flags & SECTION_CACHE)
2716                 pd |= pte_l1_s_cache_mode;
2717         else if (flags & SECTION_PT)
2718                 pd |= pte_l1_s_cache_mode_pt;
2719         va0 = va & L1_SUP_FRAME;
2720         va_end = va + L1_SUP_SIZE;
2721         SLIST_FOREACH(l1, &l1_list, l1_link) {
2722                 va = va0;
2723                 for (; va < va_end; va += L1_S_SIZE) {
2724                         l1->l1_kva[L1_IDX(va)] = pd;
2725                         PTE_SYNC(&l1->l1_kva[L1_IDX(va)]);
2726                 }
2727         }
2728 }
2729 #endif
2730
2731 /* Map a section into the KVA. */
2732
2733 void
2734 pmap_kenter_section(vm_offset_t va, vm_offset_t pa, int flags)
2735 {
2736         pd_entry_t pd = L1_S_PROTO | pa | L1_S_PROT(PTE_KERNEL,
2737             VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE) | L1_S_DOM(PMAP_DOMAIN_KERNEL);
2738         struct l1_ttable *l1;
2739
2740         KASSERT(((va | pa) & L1_S_OFFSET) == 0,
2741             ("Not a valid section mapping"));
2742         if (flags & SECTION_CACHE)
2743                 pd |= pte_l1_s_cache_mode;
2744         else if (flags & SECTION_PT)
2745                 pd |= pte_l1_s_cache_mode_pt;
2746         SLIST_FOREACH(l1, &l1_list, l1_link) {
2747                 l1->l1_kva[L1_IDX(va)] = pd;
2748                 PTE_SYNC(&l1->l1_kva[L1_IDX(va)]);
2749         }
2750 }
2751
2752 /*
2753  * Make a temporary mapping for a physical address.  This is only intended
2754  * to be used for panic dumps.
2755  */
2756 void *
2757 pmap_kenter_temp(vm_paddr_t pa, int i)
2758 {
2759         vm_offset_t va;
2760
2761         va = (vm_offset_t)crashdumpmap + (i * PAGE_SIZE);
2762         pmap_kenter(va, pa);
2763         return ((void *)crashdumpmap);
2764 }
2765
2766 /*
2767  * add a wired page to the kva
2768  * note that in order for the mapping to take effect -- you
2769  * should do a invltlb after doing the pmap_kenter...
2770  */
2771 static PMAP_INLINE void
2772 pmap_kenter_internal(vm_offset_t va, vm_offset_t pa, int flags)
2773 {
2774         struct l2_bucket *l2b;
2775         pt_entry_t *pte;
2776         pt_entry_t opte;
2777         struct pv_entry *pve;
2778         vm_page_t m;
2779
2780         PDEBUG(1, printf("pmap_kenter: va = %08x, pa = %08x\n",
2781             (uint32_t) va, (uint32_t) pa));
2782
2783
2784         l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap_kernel(), va);
2785         if (l2b == NULL)
2786                 l2b = pmap_grow_l2_bucket(pmap_kernel(), va);
2787         KASSERT(l2b != NULL, ("No L2 Bucket"));
2788         pte = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
2789         opte = *pte;
2790         PDEBUG(1, printf("pmap_kenter: pte = %08x, opte = %08x, npte = %08x\n",
2791             (uint32_t) pte, opte, *pte));
2792         if (l2pte_valid(opte)) {
2793                 pmap_kremove(va);
2794         } else {
2795                 if (opte == 0)
2796                         l2b->l2b_occupancy++;
2797         }
2798         *pte = L2_S_PROTO | pa | L2_S_PROT(PTE_KERNEL,
2799             VM_PROT_READ | VM_PROT_WRITE);
2800         if (flags & KENTER_CACHE)
2801                 *pte |= pte_l2_s_cache_mode;
2802         if (flags & KENTER_USER)
2803                 *pte |= L2_S_PROT_U;
2804         PTE_SYNC(pte);
2805
2806         /*
2807          * A kernel mapping may not be the page's only mapping, so create a PV
2808          * entry to ensure proper caching.
2809          *
2810          * The existence test for the pvzone is used to delay the recording of
2811          * kernel mappings until the VM system is fully initialized.
2812          *
2813          * This expects the physical memory to have a vm_page_array entry.
2814          */
2815         if (pvzone != NULL && (m = vm_phys_paddr_to_vm_page(pa)) != NULL) {
2816                 rw_wlock(&pvh_global_lock);
2817                 if (!TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list) || m->md.pv_kva != 0) {
2818                         if ((pve = pmap_get_pv_entry()) == NULL)
2819                                 panic("pmap_kenter_internal: no pv entries");   
2820                         PMAP_LOCK(pmap_kernel());
2821                         pmap_enter_pv(m, pve, pmap_kernel(), va,
2822                             PVF_WRITE | PVF_UNMAN);
2823                         pmap_fix_cache(m, pmap_kernel(), va);
2824                         PMAP_UNLOCK(pmap_kernel());
2825                 } else {
2826                         m->md.pv_kva = va;
2827                 }
2828                 rw_wunlock(&pvh_global_lock);
2829         }
2830 }
2831
2832 void
2833 pmap_kenter(vm_offset_t va, vm_paddr_t pa)
2834 {
2835         pmap_kenter_internal(va, pa, KENTER_CACHE);
2836 }
2837
2838 void
2839 pmap_kenter_nocache(vm_offset_t va, vm_paddr_t pa)
2840 {
2841
2842         pmap_kenter_internal(va, pa, 0);
2843 }
2844
2845 void
2846 pmap_kenter_user(vm_offset_t va, vm_paddr_t pa)
2847 {
2848
2849         pmap_kenter_internal(va, pa, KENTER_CACHE|KENTER_USER);
2850         /*
2851          * Call pmap_fault_fixup now, to make sure we'll have no exception
2852          * at the first use of the new address, or bad things will happen,
2853          * as we use one of these addresses in the exception handlers.
2854          */
2855         pmap_fault_fixup(pmap_kernel(), va, VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE, 1);
2856 }
2857
2858 vm_paddr_t
2859 pmap_kextract(vm_offset_t va)
2860 {
2861
2862         return (pmap_extract_locked(kernel_pmap, va));
2863 }
2864
2865 /*
2866  * remove a page from the kernel pagetables
2867  */
2868 void
2869 pmap_kremove(vm_offset_t va)
2870 {
2871         struct l2_bucket *l2b;
2872         pt_entry_t *pte, opte;
2873         struct pv_entry *pve;
2874         vm_page_t m;
2875         vm_offset_t pa;
2876                 
2877         l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap_kernel(), va);
2878         if (!l2b)
2879                 return;
2880         KASSERT(l2b != NULL, ("No L2 Bucket"));
2881         pte = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
2882         opte = *pte;
2883         if (l2pte_valid(opte)) {
2884                         /* pa = vtophs(va) taken from pmap_extract() */
2885                 switch (opte & L2_TYPE_MASK) {
2886                 case L2_TYPE_L:
2887                         pa = (opte & L2_L_FRAME) | (va & L2_L_OFFSET);
2888                         break;
2889                 default:
2890                         pa = (opte & L2_S_FRAME) | (va & L2_S_OFFSET);
2891                         break;
2892                 }
2893                         /* note: should never have to remove an allocation
2894                          * before the pvzone is initialized.
2895                          */
2896                 rw_wlock(&pvh_global_lock);
2897                 PMAP_LOCK(pmap_kernel());
2898                 if (pvzone != NULL && (m = vm_phys_paddr_to_vm_page(pa)) &&
2899                     (pve = pmap_remove_pv(m, pmap_kernel(), va)))
2900                         pmap_free_pv_entry(pve);
2901                 PMAP_UNLOCK(pmap_kernel());
2902                 rw_wunlock(&pvh_global_lock);
2903                 va = va & ~PAGE_MASK;
2904                 cpu_dcache_wbinv_range(va, PAGE_SIZE);
2905                 cpu_l2cache_wbinv_range(va, PAGE_SIZE);
2906                 cpu_tlb_flushD_SE(va);
2907                 cpu_cpwait();
2908                 *pte = 0;
2909         }
2910 }
2911
2912
2913 /*
2914  *      Used to map a range of physical addresses into kernel
2915  *      virtual address space.
2916  *
2917  *      The value passed in '*virt' is a suggested virtual address for
2918  *      the mapping. Architectures which can support a direct-mapped
2919  *      physical to virtual region can return the appropriate address
2920  *      within that region, leaving '*virt' unchanged. Other
2921  *      architectures should map the pages starting at '*virt' and
2922  *      update '*virt' with the first usable address after the mapped
2923  *      region.
2924  */
2925 vm_offset_t
2926 pmap_map(vm_offset_t *virt, vm_offset_t start, vm_offset_t end, int prot)
2927 {
2928 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
2929         return (arm_ptovirt(start));
2930 #else
2931         vm_offset_t sva = *virt;
2932         vm_offset_t va = sva;
2933
2934         PDEBUG(1, printf("pmap_map: virt = %08x, start = %08x, end = %08x, "
2935             "prot = %d\n", (uint32_t) *virt, (uint32_t) start, (uint32_t) end,
2936             prot));
2937
2938         while (start < end) {
2939                 pmap_kenter(va, start);
2940                 va += PAGE_SIZE;
2941                 start += PAGE_SIZE;
2942         }
2943         *virt = va;
2944         return (sva);
2945 #endif
2946 }
2947
2948 static void
2949 pmap_wb_page(vm_page_t m)
2950 {
2951         struct pv_entry *pv;
2952
2953         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list)
2954             pmap_dcache_wb_range(pv->pv_pmap, pv->pv_va, PAGE_SIZE, FALSE,
2955                 (pv->pv_flags & PVF_WRITE) == 0);
2956 }
2957
2958 static void
2959 pmap_inv_page(vm_page_t m)
2960 {
2961         struct pv_entry *pv;
2962
2963         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list)
2964             pmap_dcache_wb_range(pv->pv_pmap, pv->pv_va, PAGE_SIZE, TRUE, TRUE);
2965 }
2966 /*
2967  * Add a list of wired pages to the kva
2968  * this routine is only used for temporary
2969  * kernel mappings that do not need to have
2970  * page modification or references recorded.
2971  * Note that old mappings are simply written
2972  * over.  The page *must* be wired.
2973  */
2974 void
2975 pmap_qenter(vm_offset_t va, vm_page_t *m, int count)
2976 {
2977         int i;
2978
2979         for (i = 0; i < count; i++) {
2980                 pmap_wb_page(m[i]);
2981                 pmap_kenter_internal(va, VM_PAGE_TO_PHYS(m[i]),
2982                     KENTER_CACHE);
2983                 va += PAGE_SIZE;
2984         }
2985 }
2986
2987
2988 /*
2989  * this routine jerks page mappings from the
2990  * kernel -- it is meant only for temporary mappings.
2991  */
2992 void
2993 pmap_qremove(vm_offset_t va, int count)
2994 {
2995         vm_paddr_t pa;
2996         int i;
2997
2998         for (i = 0; i < count; i++) {
2999                 pa = vtophys(va);
3000                 if (pa) {
3001                         pmap_inv_page(PHYS_TO_VM_PAGE(pa));
3002                         pmap_kremove(va);
3003                 }
3004                 va += PAGE_SIZE;
3005         }
3006 }
3007
3008
3009 /*
3010  * pmap_object_init_pt preloads the ptes for a given object
3011  * into the specified pmap.  This eliminates the blast of soft
3012  * faults on process startup and immediately after an mmap.
3013  */
3014 void
3015 pmap_object_init_pt(pmap_t pmap, vm_offset_t addr, vm_object_t object,
3016     vm_pindex_t pindex, vm_size_t size)
3017 {
3018
3019         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(object);
3020         KASSERT(object->type == OBJT_DEVICE || object->type == OBJT_SG,
3021             ("pmap_object_init_pt: non-device object"));
3022 }
3023
3024
3025 /*
3026  *      pmap_is_prefaultable:
3027  *
3028  *      Return whether or not the specified virtual address is elgible
3029  *      for prefault.
3030  */
3031 boolean_t
3032 pmap_is_prefaultable(pmap_t pmap, vm_offset_t addr)
3033 {
3034         pd_entry_t *pde;
3035         pt_entry_t *pte;
3036
3037         if (!pmap_get_pde_pte(pmap, addr, &pde, &pte))
3038                 return (FALSE);
3039         KASSERT(pte != NULL, ("Valid mapping but no pte ?"));
3040         if (*pte == 0)
3041                 return (TRUE);
3042         return (FALSE);
3043 }
3044
3045 /*
3046  * Fetch pointers to the PDE/PTE for the given pmap/VA pair.
3047  * Returns TRUE if the mapping exists, else FALSE.
3048  *
3049  * NOTE: This function is only used by a couple of arm-specific modules.
3050  * It is not safe to take any pmap locks here, since we could be right
3051  * in the middle of debugging the pmap anyway...
3052  *
3053  * It is possible for this routine to return FALSE even though a valid
3054  * mapping does exist. This is because we don't lock, so the metadata
3055  * state may be inconsistent.
3056  *
3057  * NOTE: We can return a NULL *ptp in the case where the L1 pde is
3058  * a "section" mapping.
3059  */
3060 boolean_t
3061 pmap_get_pde_pte(pmap_t pm, vm_offset_t va, pd_entry_t **pdp, pt_entry_t **ptp)
3062 {
3063         struct l2_dtable *l2;
3064         pd_entry_t *pl1pd, l1pd;
3065         pt_entry_t *ptep;
3066         u_short l1idx;
3067
3068         if (pm->pm_l1 == NULL)
3069                 return (FALSE);
3070
3071         l1idx = L1_IDX(va);
3072         *pdp = pl1pd = &pm->pm_l1->l1_kva[l1idx];
3073         l1pd = *pl1pd;
3074
3075         if (l1pte_section_p(l1pd)) {
3076                 *ptp = NULL;
3077                 return (TRUE);
3078         }
3079
3080         if (pm->pm_l2 == NULL)
3081                 return (FALSE);
3082
3083         l2 = pm->pm_l2[L2_IDX(l1idx)];
3084
3085         if (l2 == NULL ||
3086             (ptep = l2->l2_bucket[L2_BUCKET(l1idx)].l2b_kva) == NULL) {
3087                 return (FALSE);
3088         }
3089
3090         *ptp = &ptep[l2pte_index(va)];
3091         return (TRUE);
3092 }
3093
3094 /*
3095  *      Routine:        pmap_remove_all
3096  *      Function:
3097  *              Removes this physical page from
3098  *              all physical maps in which it resides.
3099  *              Reflects back modify bits to the pager.
3100  *
3101  *      Notes:
3102  *              Original versions of this routine were very
3103  *              inefficient because they iteratively called
3104  *              pmap_remove (slow...)
3105  */
3106 void
3107 pmap_remove_all(vm_page_t m)
3108 {
3109         pv_entry_t pv;
3110         pt_entry_t *ptep;
3111         struct l2_bucket *l2b;
3112         boolean_t flush = FALSE;
3113         pmap_t curpm;
3114         int flags = 0;
3115
3116         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
3117             ("pmap_remove_all: page %p is not managed", m));
3118         if (TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list))
3119                 return;
3120         rw_wlock(&pvh_global_lock);
3121         pmap_remove_write(m);
3122         curpm = vmspace_pmap(curproc->p_vmspace);
3123         while ((pv = TAILQ_FIRST(&m->md.pv_list)) != NULL) {
3124                 if (flush == FALSE && (pv->pv_pmap == curpm ||
3125                     pv->pv_pmap == pmap_kernel()))
3126                         flush = TRUE;
3127
3128                 PMAP_LOCK(pv->pv_pmap);
3129                 /*
3130                  * Cached contents were written-back in pmap_remove_write(),
3131                  * but we still have to invalidate the cache entry to make
3132                  * sure stale data are not retrieved when another page will be
3133                  * mapped under this virtual address.
3134                  */
3135                 if (pmap_is_current(pv->pv_pmap)) {
3136                         cpu_dcache_inv_range(pv->pv_va, PAGE_SIZE);
3137                         if (pmap_has_valid_mapping(pv->pv_pmap, pv->pv_va))
3138                                 cpu_l2cache_inv_range(pv->pv_va, PAGE_SIZE);
3139                 }
3140
3141                 if (pv->pv_flags & PVF_UNMAN) {
3142                         /* remove the pv entry, but do not remove the mapping
3143                          * and remember this is a kernel mapped page
3144                          */
3145                         m->md.pv_kva = pv->pv_va;
3146                 } else {
3147                         /* remove the mapping and pv entry */
3148                         l2b = pmap_get_l2_bucket(pv->pv_pmap, pv->pv_va);
3149                         KASSERT(l2b != NULL, ("No l2 bucket"));
3150                         ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(pv->pv_va)];
3151                         *ptep = 0;
3152                         PTE_SYNC_CURRENT(pv->pv_pmap, ptep);
3153                         pmap_free_l2_bucket(pv->pv_pmap, l2b, 1);
3154                         pv->pv_pmap->pm_stats.resident_count--;
3155                         flags |= pv->pv_flags;
3156                 }
3157                 pmap_nuke_pv(m, pv->pv_pmap, pv);
3158                 PMAP_UNLOCK(pv->pv_pmap);
3159                 pmap_free_pv_entry(pv);
3160         }
3161
3162         if (flush) {
3163                 if (PV_BEEN_EXECD(flags))
3164                         pmap_tlb_flushID(curpm);
3165                 else
3166                         pmap_tlb_flushD(curpm);
3167         }
3168         vm_page_aflag_clear(m, PGA_WRITEABLE);
3169         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
3170 }
3171
3172
3173 /*
3174  *      Set the physical protection on the
3175  *      specified range of this map as requested.
3176  */
3177 void
3178 pmap_protect(pmap_t pm, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva, vm_prot_t prot)
3179 {
3180         struct l2_bucket *l2b;
3181         pt_entry_t *ptep, pte;
3182         vm_offset_t next_bucket;
3183         u_int flags;
3184         int flush;
3185
3186         CTR4(KTR_PMAP, "pmap_protect: pmap %p sva 0x%08x eva 0x%08x prot %x",
3187             pm, sva, eva, prot);
3188
3189         if ((prot & VM_PROT_READ) == 0) {
3190                 pmap_remove(pm, sva, eva);
3191                 return;
3192         }
3193
3194         if (prot & VM_PROT_WRITE) {
3195                 /*
3196                  * If this is a read->write transition, just ignore it and let
3197                  * vm_fault() take care of it later.
3198                  */
3199                 return;
3200         }
3201
3202         rw_wlock(&pvh_global_lock);
3203         PMAP_LOCK(pm);
3204
3205         /*
3206          * OK, at this point, we know we're doing write-protect operation.
3207          * If the pmap is active, write-back the range.
3208          */
3209         pmap_dcache_wb_range(pm, sva, eva - sva, FALSE, FALSE);
3210
3211         flush = ((eva - sva) >= (PAGE_SIZE * 4)) ? 0 : -1;
3212         flags = 0;
3213
3214         while (sva < eva) {
3215                 next_bucket = L2_NEXT_BUCKET(sva);
3216                 if (next_bucket > eva)
3217                         next_bucket = eva;
3218
3219                 l2b = pmap_get_l2_bucket(pm, sva);
3220                 if (l2b == NULL) {
3221                         sva = next_bucket;
3222                         continue;
3223                 }
3224
3225                 ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(sva)];
3226
3227                 while (sva < next_bucket) {
3228                         if ((pte = *ptep) != 0 && (pte & L2_S_PROT_W) != 0) {
3229                                 struct vm_page *pg;
3230                                 u_int f;
3231
3232                                 pg = PHYS_TO_VM_PAGE(l2pte_pa(pte));
3233                                 pte &= ~L2_S_PROT_W;
3234                                 *ptep = pte;
3235                                 PTE_SYNC(ptep);
3236
3237                                 if (!(pg->oflags & VPO_UNMANAGED)) {
3238                                         f = pmap_modify_pv(pg, pm, sva,
3239                                             PVF_WRITE, 0);
3240                                         if (f & PVF_WRITE)
3241                                                 vm_page_dirty(pg);
3242                                 } else
3243                                         f = 0;
3244
3245                                 if (flush >= 0) {
3246                                         flush++;
3247                                         flags |= f;
3248                                 } else
3249                                 if (PV_BEEN_EXECD(f))
3250                                         pmap_tlb_flushID_SE(pm, sva);
3251                                 else
3252                                 if (PV_BEEN_REFD(f))
3253                                         pmap_tlb_flushD_SE(pm, sva);
3254                         }
3255
3256                         sva += PAGE_SIZE;
3257                         ptep++;
3258                 }
3259         }
3260
3261
3262         if (flush) {
3263                 if (PV_BEEN_EXECD(flags))
3264                         pmap_tlb_flushID(pm);
3265                 else
3266                 if (PV_BEEN_REFD(flags))
3267                         pmap_tlb_flushD(pm);
3268         }
3269         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
3270
3271         PMAP_UNLOCK(pm);
3272 }
3273
3274
3275 /*
3276  *      Insert the given physical page (p) at
3277  *      the specified virtual address (v) in the
3278  *      target physical map with the protection requested.
3279  *
3280  *      If specified, the page will be wired down, meaning
3281  *      that the related pte can not be reclaimed.
3282  *
3283  *      NB:  This is the only routine which MAY NOT lazy-evaluate
3284  *      or lose information.  That is, this routine must actually
3285  *      insert this page into the given map NOW.
3286  */
3287
3288 void
3289 pmap_enter(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_prot_t access, vm_page_t m,
3290     vm_prot_t prot, boolean_t wired)
3291 {
3292
3293         rw_wlock(&pvh_global_lock);
3294         PMAP_LOCK(pmap);
3295         pmap_enter_locked(pmap, va, m, prot, wired, M_WAITOK);
3296         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
3297         PMAP_UNLOCK(pmap);
3298 }
3299
3300 /*
3301  *      The pvh global and pmap locks must be held.
3302  */
3303 static void
3304 pmap_enter_locked(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m, vm_prot_t prot,
3305     boolean_t wired, int flags)
3306 {
3307         struct l2_bucket *l2b = NULL;
3308         struct vm_page *opg;
3309         struct pv_entry *pve = NULL;
3310         pt_entry_t *ptep, npte, opte;
3311         u_int nflags;
3312         u_int oflags;
3313         vm_paddr_t pa;
3314
3315         PMAP_ASSERT_LOCKED(pmap);
3316         rw_assert(&pvh_global_lock, RA_WLOCKED);
3317         if (va == vector_page) {
3318                 pa = systempage.pv_pa;
3319                 m = NULL;
3320         } else {
3321                 KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) != 0 ||
3322                     vm_page_xbusied(m) || (flags & M_NOWAIT) != 0,
3323                     ("pmap_enter_locked: page %p is not busy", m));
3324                 pa = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
3325         }
3326         nflags = 0;
3327         if (prot & VM_PROT_WRITE)
3328                 nflags |= PVF_WRITE;
3329         if (prot & VM_PROT_EXECUTE)
3330                 nflags |= PVF_EXEC;
3331         if (wired)
3332                 nflags |= PVF_WIRED;
3333         PDEBUG(1, printf("pmap_enter: pmap = %08x, va = %08x, m = %08x, prot = %x, "
3334             "wired = %x\n", (uint32_t) pmap, va, (uint32_t) m, prot, wired));
3335
3336         if (pmap == pmap_kernel()) {
3337                 l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap, va);
3338                 if (l2b == NULL)
3339                         l2b = pmap_grow_l2_bucket(pmap, va);
3340         } else {
3341 do_l2b_alloc:
3342                 l2b = pmap_alloc_l2_bucket(pmap, va);
3343                 if (l2b == NULL) {
3344                         if (flags & M_WAITOK) {
3345                                 PMAP_UNLOCK(pmap);
3346                                 rw_wunlock(&pvh_global_lock);
3347                                 VM_WAIT;
3348                                 rw_wlock(&pvh_global_lock);
3349                                 PMAP_LOCK(pmap);
3350                                 goto do_l2b_alloc;
3351                         }
3352                         return;
3353                 }
3354         }
3355
3356         ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
3357
3358         opte = *ptep;
3359         npte = pa;
3360         oflags = 0;
3361         if (opte) {
3362                 /*
3363                  * There is already a mapping at this address.
3364                  * If the physical address is different, lookup the
3365                  * vm_page.
3366                  */
3367                 if (l2pte_pa(opte) != pa)
3368                         opg = PHYS_TO_VM_PAGE(l2pte_pa(opte));
3369                 else
3370                         opg = m;
3371         } else
3372                 opg = NULL;
3373
3374         if ((prot & (VM_PROT_ALL)) ||
3375             (!m || m->md.pvh_attrs & PVF_REF)) {
3376                 /*
3377                  * - The access type indicates that we don't need
3378                  *   to do referenced emulation.
3379                  * OR
3380                  * - The physical page has already been referenced
3381                  *   so no need to re-do referenced emulation here.
3382                  */
3383                 npte |= L2_S_PROTO;
3384                 
3385                 nflags |= PVF_REF;
3386                 
3387                 if (m && ((prot & VM_PROT_WRITE) != 0 ||
3388                     (m->md.pvh_attrs & PVF_MOD))) {
3389                         /*
3390                          * This is a writable mapping, and the
3391                          * page's mod state indicates it has
3392                          * already been modified. Make it
3393                          * writable from the outset.
3394                          */
3395                         nflags |= PVF_MOD;
3396                         if (!(m->md.pvh_attrs & PVF_MOD))
3397                                 vm_page_dirty(m);
3398                 }
3399                 if (m && opte)
3400                         vm_page_aflag_set(m, PGA_REFERENCED);
3401         } else {
3402                 /*
3403                  * Need to do page referenced emulation.
3404                  */
3405                 npte |= L2_TYPE_INV;
3406         }
3407         
3408         if (prot & VM_PROT_WRITE) {
3409                 npte |= L2_S_PROT_W;
3410                 if (m != NULL &&
3411                     (m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0)
3412                         vm_page_aflag_set(m, PGA_WRITEABLE);
3413         }
3414         if (m->md.pv_memattr != VM_MEMATTR_UNCACHEABLE)
3415                 npte |= pte_l2_s_cache_mode;
3416         if (m && m == opg) {
3417                 /*
3418                  * We're changing the attrs of an existing mapping.
3419                  */
3420                 oflags = pmap_modify_pv(m, pmap, va,
3421                     PVF_WRITE | PVF_EXEC | PVF_WIRED |
3422                     PVF_MOD | PVF_REF, nflags);
3423                 
3424                 /*
3425                  * We may need to flush the cache if we're
3426                  * doing rw-ro...
3427                  */
3428                 if (pmap_is_current(pmap) &&
3429                     (oflags & PVF_NC) == 0 &&
3430                     (opte & L2_S_PROT_W) != 0 &&
3431                     (prot & VM_PROT_WRITE) == 0 &&
3432                     (opte & L2_TYPE_MASK) != L2_TYPE_INV) {
3433                         cpu_dcache_wb_range(va, PAGE_SIZE);
3434                         cpu_l2cache_wb_range(va, PAGE_SIZE);
3435                 }
3436         } else {
3437                 /*
3438                  * New mapping, or changing the backing page
3439                  * of an existing mapping.
3440                  */
3441                 if (opg) {
3442                         /*
3443                          * Replacing an existing mapping with a new one.
3444                          * It is part of our managed memory so we
3445                          * must remove it from the PV list
3446                          */
3447                         if ((pve = pmap_remove_pv(opg, pmap, va))) {
3448
3449                         /* note for patch: the oflags/invalidation was moved
3450                          * because PG_FICTITIOUS pages could free the pve
3451                          */
3452                             oflags = pve->pv_flags;
3453                         /*
3454                          * If the old mapping was valid (ref/mod
3455                          * emulation creates 'invalid' mappings
3456                          * initially) then make sure to frob
3457                          * the cache.
3458                          */
3459                             if ((oflags & PVF_NC) == 0 && l2pte_valid(opte)) {
3460                                 if (PV_BEEN_EXECD(oflags)) {
3461                                         pmap_idcache_wbinv_range(pmap, va,
3462                                             PAGE_SIZE);
3463                                 } else
3464                                         if (PV_BEEN_REFD(oflags)) {
3465                                                 pmap_dcache_wb_range(pmap, va,
3466                                                     PAGE_SIZE, TRUE,
3467                                                     (oflags & PVF_WRITE) == 0);
3468                                         }
3469                             }
3470
3471                         /* free/allocate a pv_entry for UNMANAGED pages if
3472                          * this physical page is not/is already mapped.
3473                          */
3474
3475                             if (m && (m->oflags & VPO_UNMANAGED) &&
3476                                   !m->md.pv_kva &&
3477                                  TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list)) {
3478                                 pmap_free_pv_entry(pve);
3479                                 pve = NULL;
3480                             }
3481                         } else if (m &&
3482                                  (!(m->oflags & VPO_UNMANAGED) || m->md.pv_kva ||
3483                                   !TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list)))
3484                                 pve = pmap_get_pv_entry();
3485                 } else if (m &&
3486                            (!(m->oflags & VPO_UNMANAGED) || m->md.pv_kva ||
3487                            !TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list)))
3488                         pve = pmap_get_pv_entry();
3489
3490                 if (m) {
3491                         if ((m->oflags & VPO_UNMANAGED)) {
3492                                 if (!TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list) ||
3493                                     m->md.pv_kva) {
3494                                         KASSERT(pve != NULL, ("No pv"));
3495                                         nflags |= PVF_UNMAN;
3496                                         pmap_enter_pv(m, pve, pmap, va, nflags);
3497                                 } else
3498                                         m->md.pv_kva = va;
3499                         } else {
3500                                 KASSERT(va < kmi.clean_sva ||
3501                                     va >= kmi.clean_eva,
3502                 ("pmap_enter: managed mapping within the clean submap"));
3503                                 KASSERT(pve != NULL, ("No pv"));
3504                                 pmap_enter_pv(m, pve, pmap, va, nflags);
3505                         }
3506                 }
3507         }
3508         /*
3509          * Make sure userland mappings get the right permissions
3510          */
3511         if (pmap != pmap_kernel() && va != vector_page) {
3512                 npte |= L2_S_PROT_U;
3513         }
3514
3515         /*
3516          * Keep the stats up to date
3517          */
3518         if (opte == 0) {
3519                 l2b->l2b_occupancy++;
3520                 pmap->pm_stats.resident_count++;
3521         }
3522
3523         /*
3524          * If this is just a wiring change, the two PTEs will be
3525          * identical, so there's no need to update the page table.
3526          */
3527         if (npte != opte) {
3528                 boolean_t is_cached = pmap_is_current(pmap);
3529
3530                 *ptep = npte;
3531                 if (is_cached) {
3532                         /*
3533                          * We only need to frob the cache/tlb if this pmap
3534                          * is current
3535                          */
3536                         PTE_SYNC(ptep);
3537                         if (L1_IDX(va) != L1_IDX(vector_page) &&
3538                             l2pte_valid(npte)) {
3539                                 /*
3540                                  * This mapping is likely to be accessed as
3541                                  * soon as we return to userland. Fix up the
3542                                  * L1 entry to avoid taking another
3543                                  * page/domain fault.
3544                                  */
3545                                 pd_entry_t *pl1pd, l1pd;
3546
3547                                 pl1pd = &pmap->pm_l1->l1_kva[L1_IDX(va)];
3548                                 l1pd = l2b->l2b_phys | L1_C_DOM(pmap->pm_domain) |
3549                                     L1_C_PROTO;
3550                                 if (*pl1pd != l1pd) {
3551                                         *pl1pd = l1pd;
3552                                         PTE_SYNC(pl1pd);
3553                                 }
3554                         }
3555                 }
3556
3557                 if (PV_BEEN_EXECD(oflags))
3558                         pmap_tlb_flushID_SE(pmap, va);
3559                 else if (PV_BEEN_REFD(oflags))
3560                         pmap_tlb_flushD_SE(pmap, va);
3561
3562
3563                 if (m)
3564                         pmap_fix_cache(m, pmap, va);
3565         }
3566 }
3567
3568 /*
3569  * Maps a sequence of resident pages belonging to the same object.
3570  * The sequence begins with the given page m_start.  This page is
3571  * mapped at the given virtual address start.  Each subsequent page is
3572  * mapped at a virtual address that is offset from start by the same
3573  * amount as the page is offset from m_start within the object.  The
3574  * last page in the sequence is the page with the largest offset from
3575  * m_start that can be mapped at a virtual address less than the given
3576  * virtual address end.  Not every virtual page between start and end
3577  * is mapped; only those for which a resident page exists with the
3578  * corresponding offset from m_start are mapped.
3579  */
3580 void
3581 pmap_enter_object(pmap_t pmap, vm_offset_t start, vm_offset_t end,
3582     vm_page_t m_start, vm_prot_t prot)
3583 {
3584         vm_page_t m;
3585         vm_pindex_t diff, psize;
3586
3587         VM_OBJECT_ASSERT_LOCKED(m_start->object);
3588
3589         psize = atop(end - start);
3590         m = m_start;
3591         rw_wlock(&pvh_global_lock);
3592         PMAP_LOCK(pmap);
3593         while (m != NULL && (diff = m->pindex - m_start->pindex) < psize) {
3594                 pmap_enter_locked(pmap, start + ptoa(diff), m, prot &
3595                     (VM_PROT_READ | VM_PROT_EXECUTE), FALSE, M_NOWAIT);
3596                 m = TAILQ_NEXT(m, listq);
3597         }
3598         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
3599         PMAP_UNLOCK(pmap);
3600 }
3601
3602 /*
3603  * this code makes some *MAJOR* assumptions:
3604  * 1. Current pmap & pmap exists.
3605  * 2. Not wired.
3606  * 3. Read access.
3607  * 4. No page table pages.
3608  * but is *MUCH* faster than pmap_enter...
3609  */
3610
3611 void
3612 pmap_enter_quick(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m, vm_prot_t prot)
3613 {
3614
3615         rw_wlock(&pvh_global_lock);
3616         PMAP_LOCK(pmap);
3617         pmap_enter_locked(pmap, va, m, prot & (VM_PROT_READ | VM_PROT_EXECUTE),
3618             FALSE, M_NOWAIT);
3619         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
3620         PMAP_UNLOCK(pmap);
3621 }
3622
3623 /*
3624  *      Routine:        pmap_change_wiring
3625  *      Function:       Change the wiring attribute for a map/virtual-address
3626  *                      pair.
3627  *      In/out conditions:
3628  *                      The mapping must already exist in the pmap.
3629  */
3630 void
3631 pmap_change_wiring(pmap_t pmap, vm_offset_t va, boolean_t wired)
3632 {
3633         struct l2_bucket *l2b;
3634         pt_entry_t *ptep, pte;
3635         vm_page_t pg;
3636
3637         rw_wlock(&pvh_global_lock);
3638         PMAP_LOCK(pmap);
3639         l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap, va);
3640         KASSERT(l2b, ("No l2b bucket in pmap_change_wiring"));
3641         ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
3642         pte = *ptep;
3643         pg = PHYS_TO_VM_PAGE(l2pte_pa(pte));
3644         if (pg)
3645                 pmap_modify_pv(pg, pmap, va, PVF_WIRED, wired ? PVF_WIRED : 0);
3646         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
3647         PMAP_UNLOCK(pmap);
3648 }
3649
3650
3651 /*
3652  *      Copy the range specified by src_addr/len
3653  *      from the source map to the range dst_addr/len
3654  *      in the destination map.
3655  *
3656  *      This routine is only advisory and need not do anything.
3657  */
3658 void
3659 pmap_copy(pmap_t dst_pmap, pmap_t src_pmap, vm_offset_t dst_addr,
3660     vm_size_t len, vm_offset_t src_addr)
3661 {
3662 }
3663
3664
3665 /*
3666  *      Routine:        pmap_extract
3667  *      Function:
3668  *              Extract the physical page address associated
3669  *              with the given map/virtual_address pair.
3670  */
3671 vm_paddr_t
3672 pmap_extract(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
3673 {
3674         vm_paddr_t pa;
3675
3676         PMAP_LOCK(pmap);
3677         pa = pmap_extract_locked(pmap, va);
3678         PMAP_UNLOCK(pmap);
3679         return (pa);
3680 }
3681
3682 static vm_paddr_t
3683 pmap_extract_locked(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
3684 {
3685         struct l2_dtable *l2;
3686         pd_entry_t l1pd;
3687         pt_entry_t *ptep, pte;
3688         vm_paddr_t pa;
3689         u_int l1idx;
3690
3691         if (pmap != kernel_pmap)
3692                 PMAP_ASSERT_LOCKED(pmap);
3693         l1idx = L1_IDX(va);
3694         l1pd = pmap->pm_l1->l1_kva[l1idx];
3695         if (l1pte_section_p(l1pd)) {
3696                 /*
3697                  * These should only happen for the kernel pmap.
3698                  */
3699                 KASSERT(pmap == kernel_pmap, ("unexpected section"));
3700                 /* XXX: what to do about the bits > 32 ? */
3701                 if (l1pd & L1_S_SUPERSEC)
3702                         pa = (l1pd & L1_SUP_FRAME) | (va & L1_SUP_OFFSET);
3703                 else
3704                         pa = (l1pd & L1_S_FRAME) | (va & L1_S_OFFSET);
3705         } else {
3706                 /*
3707                  * Note that we can't rely on the validity of the L1
3708                  * descriptor as an indication that a mapping exists.
3709                  * We have to look it up in the L2 dtable.
3710                  */
3711                 l2 = pmap->pm_l2[L2_IDX(l1idx)];
3712                 if (l2 == NULL ||
3713                     (ptep = l2->l2_bucket[L2_BUCKET(l1idx)].l2b_kva) == NULL)
3714                         return (0);
3715                 pte = ptep[l2pte_index(va)];
3716                 if (pte == 0)
3717                         return (0);
3718                 switch (pte & L2_TYPE_MASK) {
3719                 case L2_TYPE_L:
3720                         pa = (pte & L2_L_FRAME) | (va & L2_L_OFFSET);
3721                         break;
3722                 default:
3723                         pa = (pte & L2_S_FRAME) | (va & L2_S_OFFSET);
3724                         break;
3725                 }
3726         }
3727         return (pa);
3728 }
3729
3730 /*
3731  * Atomically extract and hold the physical page with the given
3732  * pmap and virtual address pair if that mapping permits the given
3733  * protection.
3734  *
3735  */
3736 vm_page_t
3737 pmap_extract_and_hold(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_prot_t prot)
3738 {
3739         struct l2_dtable *l2;
3740         pd_entry_t l1pd;
3741         pt_entry_t *ptep, pte;
3742         vm_paddr_t pa, paddr;
3743         vm_page_t m = NULL;
3744         u_int l1idx;
3745         l1idx = L1_IDX(va);
3746         paddr = 0;
3747
3748         PMAP_LOCK(pmap);
3749 retry:
3750         l1pd = pmap->pm_l1->l1_kva[l1idx];
3751         if (l1pte_section_p(l1pd)) {
3752                 /*
3753                  * These should only happen for pmap_kernel()
3754                  */
3755                 KASSERT(pmap == pmap_kernel(), ("huh"));
3756                 /* XXX: what to do about the bits > 32 ? */
3757                 if (l1pd & L1_S_SUPERSEC)
3758                         pa = (l1pd & L1_SUP_FRAME) | (va & L1_SUP_OFFSET);
3759                 else
3760                         pa = (l1pd & L1_S_FRAME) | (va & L1_S_OFFSET);
3761                 if (vm_page_pa_tryrelock(pmap, pa & PG_FRAME, &paddr))
3762                         goto retry;
3763                 if (l1pd & L1_S_PROT_W || (prot & VM_PROT_WRITE) == 0) {
3764                         m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa);
3765                         vm_page_hold(m);
3766                 }
3767                         
3768         } else {
3769                 /*
3770                  * Note that we can't rely on the validity of the L1
3771                  * descriptor as an indication that a mapping exists.
3772                  * We have to look it up in the L2 dtable.
3773                  */
3774                 l2 = pmap->pm_l2[L2_IDX(l1idx)];
3775
3776                 if (l2 == NULL ||
3777                     (ptep = l2->l2_bucket[L2_BUCKET(l1idx)].l2b_kva) == NULL) {
3778                         PMAP_UNLOCK(pmap);
3779                         return (NULL);
3780                 }
3781
3782                 ptep = &ptep[l2pte_index(va)];
3783                 pte = *ptep;
3784
3785                 if (pte == 0) {
3786                         PMAP_UNLOCK(pmap);
3787                         return (NULL);
3788                 }
3789                 if (pte & L2_S_PROT_W || (prot & VM_PROT_WRITE) == 0) {
3790                         switch (pte & L2_TYPE_MASK) {
3791                         case L2_TYPE_L:
3792                                 pa = (pte & L2_L_FRAME) | (va & L2_L_OFFSET);
3793                                 break;
3794                                 
3795                         default:
3796                                 pa = (pte & L2_S_FRAME) | (va & L2_S_OFFSET);
3797                                 break;
3798                         }
3799                         if (vm_page_pa_tryrelock(pmap, pa & PG_FRAME, &paddr))
3800                                 goto retry;             
3801                         m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa);
3802                         vm_page_hold(m);
3803                 }
3804         }
3805
3806         PMAP_UNLOCK(pmap);
3807         PA_UNLOCK_COND(paddr);
3808         return (m);
3809 }
3810
3811 /*
3812  * Initialize a preallocated and zeroed pmap structure,
3813  * such as one in a vmspace structure.
3814  */
3815
3816 int
3817 pmap_pinit(pmap_t pmap)
3818 {
3819         PDEBUG(1, printf("pmap_pinit: pmap = %08x\n", (uint32_t) pmap));
3820         
3821         pmap_alloc_l1(pmap);
3822         bzero(pmap->pm_l2, sizeof(pmap->pm_l2));
3823
3824         CPU_ZERO(&pmap->pm_active);
3825                 
3826         TAILQ_INIT(&pmap->pm_pvlist);
3827         bzero(&pmap->pm_stats, sizeof pmap->pm_stats);
3828         pmap->pm_stats.resident_count = 1;
3829         if (vector_page < KERNBASE) {
3830                 pmap_enter(pmap, vector_page,
3831                     VM_PROT_READ, PHYS_TO_VM_PAGE(systempage.pv_pa),
3832                     VM_PROT_READ, 1);
3833         }
3834         return (1);
3835 }
3836
3837
3838 /***************************************************
3839  * page management routines.
3840  ***************************************************/
3841
3842
3843 static void
3844 pmap_free_pv_entry(pv_entry_t pv)
3845 {
3846         pv_entry_count--;
3847         uma_zfree(pvzone, pv);
3848 }
3849
3850
3851 /*
3852  * get a new pv_entry, allocating a block from the system
3853  * when needed.
3854  * the memory allocation is performed bypassing the malloc code
3855  * because of the possibility of allocations at interrupt time.
3856  */
3857 static pv_entry_t
3858 pmap_get_pv_entry(void)
3859 {
3860         pv_entry_t ret_value;
3861         
3862         pv_entry_count++;
3863         if (pv_entry_count > pv_entry_high_water)
3864                 pagedaemon_wakeup();
3865         ret_value = uma_zalloc(pvzone, M_NOWAIT);
3866         return ret_value;
3867 }
3868
3869 /*
3870  *      Remove the given range of addresses from the specified map.
3871  *
3872  *      It is assumed that the start and end are properly
3873  *      rounded to the page size.
3874  */
3875 #define PMAP_REMOVE_CLEAN_LIST_SIZE     3
3876 void
3877 pmap_remove(pmap_t pm, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva)
3878 {
3879         struct l2_bucket *l2b;
3880         vm_offset_t next_bucket;
3881         pt_entry_t *ptep;
3882         u_int total;
3883         u_int mappings, is_exec, is_refd;
3884         int flushall = 0;
3885
3886
3887         /*
3888          * we lock in the pmap => pv_head direction
3889          */
3890
3891         rw_wlock(&pvh_global_lock);
3892         PMAP_LOCK(pm);
3893         total = 0;
3894         while (sva < eva) {
3895                 /*
3896                  * Do one L2 bucket's worth at a time.
3897                  */
3898                 next_bucket = L2_NEXT_BUCKET(sva);
3899                 if (next_bucket > eva)
3900                         next_bucket = eva;
3901
3902                 l2b = pmap_get_l2_bucket(pm, sva);
3903                 if (l2b == NULL) {
3904                         sva = next_bucket;
3905                         continue;
3906                 }
3907
3908                 ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(sva)];
3909                 mappings = 0;
3910
3911                 while (sva < next_bucket) {
3912                         struct vm_page *pg;
3913                         pt_entry_t pte;
3914                         vm_paddr_t pa;
3915
3916                         pte = *ptep;
3917
3918                         if (pte == 0) {
3919                                 /*
3920                                  * Nothing here, move along
3921                                  */
3922                                 sva += PAGE_SIZE;
3923                                 ptep++;
3924                                 continue;
3925                         }
3926
3927                         pm->pm_stats.resident_count--;
3928                         pa = l2pte_pa(pte);
3929                         is_exec = 0;
3930                         is_refd = 1;
3931
3932                         /*
3933                          * Update flags. In a number of circumstances,
3934                          * we could cluster a lot of these and do a
3935                          * number of sequential pages in one go.
3936                          */
3937                         if ((pg = PHYS_TO_VM_PAGE(pa)) != NULL) {
3938                                 struct pv_entry *pve;
3939
3940                                 pve = pmap_remove_pv(pg, pm, sva);
3941                                 if (pve) {
3942                                         is_exec = PV_BEEN_EXECD(pve->pv_flags);
3943                                         is_refd = PV_BEEN_REFD(pve->pv_flags);
3944                                         pmap_free_pv_entry(pve);
3945                                 }
3946                         }
3947
3948                         if (l2pte_valid(pte) && pmap_is_current(pm)) {
3949                                 if (total < PMAP_REMOVE_CLEAN_LIST_SIZE) {
3950                                         total++;
3951                                         if (is_exec) {
3952                                                 cpu_idcache_wbinv_range(sva,
3953                                                     PAGE_SIZE);
3954                                                 cpu_l2cache_wbinv_range(sva,
3955                                                     PAGE_SIZE);
3956                                                 cpu_tlb_flushID_SE(sva);
3957                                         } else if (is_refd) {
3958                                                 cpu_dcache_wbinv_range(sva,
3959                                                     PAGE_SIZE);
3960                                                 cpu_l2cache_wbinv_range(sva,
3961                                                     PAGE_SIZE);
3962                                                 cpu_tlb_flushD_SE(sva);
3963                                         }
3964                                 } else if (total == PMAP_REMOVE_CLEAN_LIST_SIZE) {
3965                                         /* flushall will also only get set for
3966                                          * for a current pmap
3967                                          */
3968                                         cpu_idcache_wbinv_all();
3969                                         cpu_l2cache_wbinv_all();
3970                                         flushall = 1;
3971                                         total++;
3972                                 }
3973                         }
3974                         *ptep = 0;
3975                         PTE_SYNC(ptep);
3976
3977                         sva += PAGE_SIZE;
3978                         ptep++;
3979                         mappings++;
3980                 }
3981
3982                 pmap_free_l2_bucket(pm, l2b, mappings);
3983         }
3984
3985         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
3986         if (flushall)
3987                 cpu_tlb_flushID();
3988         PMAP_UNLOCK(pm);
3989 }
3990
3991 /*
3992  * pmap_zero_page()
3993  *
3994  * Zero a given physical page by mapping it at a page hook point.
3995  * In doing the zero page op, the page we zero is mapped cachable, as with
3996  * StrongARM accesses to non-cached pages are non-burst making writing
3997  * _any_ bulk data very slow.
3998  */
3999 #if (ARM_MMU_GENERIC + ARM_MMU_SA1) != 0 || defined(CPU_XSCALE_CORE3)
4000 void
4001 pmap_zero_page_generic(vm_paddr_t phys, int off, int size)
4002 {
4003 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
4004         char *dstpg;
4005 #endif
4006
4007         if (_arm_bzero && size >= _min_bzero_size &&
4008             _arm_bzero((void *)(phys + off), size, IS_PHYSICAL) == 0)
4009                 return;
4010
4011 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
4012         dstpg = (char *)arm_ptovirt(phys);
4013         if (off || size != PAGE_SIZE) {
4014                 bzero(dstpg + off, size);
4015                 cpu_dcache_wbinv_range((vm_offset_t)(dstpg + off), size);
4016                 cpu_l2cache_wbinv_range((vm_offset_t)(dstpg + off), size);
4017         } else {
4018                 bzero_page((vm_offset_t)dstpg);
4019                 cpu_dcache_wbinv_range((vm_offset_t)dstpg, PAGE_SIZE);
4020                 cpu_l2cache_wbinv_range((vm_offset_t)dstpg, PAGE_SIZE);
4021         }
4022 #else
4023
4024         mtx_lock(&cmtx);
4025         /*
4026          * Hook in the page, zero it, invalidate the TLB as needed.
4027          *
4028          * Note the temporary zero-page mapping must be a non-cached page in
4029          * order to work without corruption when write-allocate is enabled.
4030          */
4031         *cdst_pte = L2_S_PROTO | phys | L2_S_PROT(PTE_KERNEL, VM_PROT_WRITE);
4032         PTE_SYNC(cdst_pte);
4033         cpu_tlb_flushD_SE(cdstp);
4034         cpu_cpwait();
4035         if (off || size != PAGE_SIZE)
4036                 bzero((void *)(cdstp + off), size);
4037         else
4038                 bzero_page(cdstp);
4039
4040         mtx_unlock(&cmtx);
4041 #endif
4042 }
4043 #endif /* (ARM_MMU_GENERIC + ARM_MMU_SA1) != 0 */
4044
4045 #if ARM_MMU_XSCALE == 1
4046 void
4047 pmap_zero_page_xscale(vm_paddr_t phys, int off, int size)
4048 {
4049 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
4050         char *dstpg;
4051 #endif
4052
4053         if (_arm_bzero && size >= _min_bzero_size &&
4054             _arm_bzero((void *)(phys + off), size, IS_PHYSICAL) == 0)
4055                 return;
4056 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
4057         dstpg = (char *)arm_ptovirt(phys);
4058         if (off || size != PAGE_SIZE) {
4059                 bzero(dstpg + off, size);
4060                 cpu_dcache_wbinv_range((vm_offset_t)(dstpg + off), size);
4061         } else {
4062                 bzero_page((vm_offset_t)dstpg);
4063                 cpu_dcache_wbinv_range((vm_offset_t)dstpg, PAGE_SIZE);
4064         }
4065 #else
4066         mtx_lock(&cmtx);
4067         /*
4068          * Hook in the page, zero it, and purge the cache for that
4069          * zeroed page. Invalidate the TLB as needed.
4070          */
4071         *cdst_pte = L2_S_PROTO | phys |
4072             L2_S_PROT(PTE_KERNEL, VM_PROT_WRITE) |
4073             L2_C | L2_XSCALE_T_TEX(TEX_XSCALE_X);       /* mini-data */
4074         PTE_SYNC(cdst_pte);
4075         cpu_tlb_flushD_SE(cdstp);
4076         cpu_cpwait();
4077         if (off || size != PAGE_SIZE)
4078                 bzero((void *)(cdstp + off), size);
4079         else
4080                 bzero_page(cdstp);
4081         mtx_unlock(&cmtx);
4082         xscale_cache_clean_minidata();
4083 #endif
4084 }
4085
4086 /*
4087  * Change the PTEs for the specified kernel mappings such that they
4088  * will use the mini data cache instead of the main data cache.
4089  */
4090 void
4091 pmap_use_minicache(vm_offset_t va, vm_size_t size)
4092 {
4093         struct l2_bucket *l2b;
4094         pt_entry_t *ptep, *sptep, pte;
4095         vm_offset_t next_bucket, eva;
4096
4097 #if (ARM_NMMUS > 1) || defined(CPU_XSCALE_CORE3)
4098         if (xscale_use_minidata == 0)
4099                 return;
4100 #endif
4101
4102         eva = va + size;
4103
4104         while (va < eva) {
4105                 next_bucket = L2_NEXT_BUCKET(va);
4106                 if (next_bucket > eva)
4107                         next_bucket = eva;
4108
4109                 l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap_kernel(), va);
4110
4111                 sptep = ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
4112
4113                 while (va < next_bucket) {
4114                         pte = *ptep;
4115                         if (!l2pte_minidata(pte)) {
4116                                 cpu_dcache_wbinv_range(va, PAGE_SIZE);
4117                                 cpu_tlb_flushD_SE(va);
4118                                 *ptep = pte & ~L2_B;
4119                         }
4120                         ptep++;
4121                         va += PAGE_SIZE;
4122                 }
4123                 PTE_SYNC_RANGE(sptep, (u_int)(ptep - sptep));
4124         }
4125         cpu_cpwait();
4126 }
4127 #endif /* ARM_MMU_XSCALE == 1 */
4128
4129 /*
4130  *      pmap_zero_page zeros the specified hardware page by mapping
4131  *      the page into KVM and using bzero to clear its contents.
4132  */
4133 void
4134 pmap_zero_page(vm_page_t m)
4135 {
4136         pmap_zero_page_func(VM_PAGE_TO_PHYS(m), 0, PAGE_SIZE);
4137 }
4138
4139
4140 /*
4141  *      pmap_zero_page_area zeros the specified hardware page by mapping
4142  *      the page into KVM and using bzero to clear its contents.
4143  *
4144  *      off and size may not cover an area beyond a single hardware page.
4145  */
4146 void
4147 pmap_zero_page_area(vm_page_t m, int off, int size)
4148 {
4149
4150         pmap_zero_page_func(VM_PAGE_TO_PHYS(m), off, size);
4151 }
4152
4153
4154 /*
4155  *      pmap_zero_page_idle zeros the specified hardware page by mapping
4156  *      the page into KVM and using bzero to clear its contents.  This
4157  *      is intended to be called from the vm_pagezero process only and
4158  *      outside of Giant.
4159  */
4160 void
4161 pmap_zero_page_idle(vm_page_t m)
4162 {
4163
4164         pmap_zero_page(m);
4165 }
4166
4167 #if 0
4168 /*
4169  * pmap_clean_page()
4170  *
4171  * This is a local function used to work out the best strategy to clean
4172  * a single page referenced by its entry in the PV table. It should be used by
4173  * pmap_copy_page, pmap_zero page and maybe some others later on.
4174  *
4175  * Its policy is effectively:
4176  *  o If there are no mappings, we don't bother doing anything with the cache.
4177  *  o If there is one mapping, we clean just that page.
4178  *  o If there are multiple mappings, we clean the entire cache.
4179  *
4180  * So that some functions can be further optimised, it returns 0 if it didn't
4181  * clean the entire cache, or 1 if it did.
4182  *
4183  * XXX One bug in this routine is that if the pv_entry has a single page
4184  * mapped at 0x00000000 a whole cache clean will be performed rather than
4185  * just the 1 page. Since this should not occur in everyday use and if it does
4186  * it will just result in not the most efficient clean for the page.
4187  *
4188  * We don't yet use this function but may want to.
4189  */
4190 static int
4191 pmap_clean_page(struct pv_entry *pv, boolean_t is_src)
4192 {
4193         pmap_t pm, pm_to_clean = NULL;
4194         struct pv_entry *npv;
4195         u_int cache_needs_cleaning = 0;
4196         u_int flags = 0;
4197         vm_offset_t page_to_clean = 0;
4198
4199         if (pv == NULL) {
4200                 /* nothing mapped in so nothing to flush */
4201                 return (0);
4202         }
4203
4204         /*
4205          * Since we flush the cache each time we change to a different
4206          * user vmspace, we only need to flush the page if it is in the
4207          * current pmap.
4208          */
4209         if (curthread)
4210                 pm = vmspace_pmap(curproc->p_vmspace);
4211         else
4212                 pm = pmap_kernel();
4213
4214         for (npv = pv; npv; npv = TAILQ_NEXT(npv, pv_list)) {
4215                 if (npv->pv_pmap == pmap_kernel() || npv->pv_pmap == pm) {
4216                         flags |= npv->pv_flags;
4217                         /*
4218                          * The page is mapped non-cacheable in
4219                          * this map.  No need to flush the cache.
4220                          */
4221                         if (npv->pv_flags & PVF_NC) {
4222 #ifdef DIAGNOSTIC
4223                                 if (cache_needs_cleaning)
4224                                         panic("pmap_clean_page: "
4225                                             "cache inconsistency");
4226 #endif
4227                                 break;
4228                         } else if (is_src && (npv->pv_flags & PVF_WRITE) == 0)
4229                                 continue;
4230                         if (cache_needs_cleaning) {
4231                                 page_to_clean = 0;
4232                                 break;
4233                         } else {
4234                                 page_to_clean = npv->pv_va;
4235                                 pm_to_clean = npv->pv_pmap;
4236                         }
4237                         cache_needs_cleaning = 1;
4238                 }
4239         }
4240         if (page_to_clean) {
4241                 if (PV_BEEN_EXECD(flags))
4242                         pmap_idcache_wbinv_range(pm_to_clean, page_to_clean,
4243                             PAGE_SIZE);
4244                 else
4245                         pmap_dcache_wb_range(pm_to_clean, page_to_clean,
4246                             PAGE_SIZE, !is_src, (flags & PVF_WRITE) == 0);
4247         } else if (cache_needs_cleaning) {
4248                 if (PV_BEEN_EXECD(flags))
4249                         pmap_idcache_wbinv_all(pm);
4250                 else
4251                         pmap_dcache_wbinv_all(pm);
4252                 return (1);
4253         }
4254         return (0);
4255 }
4256 #endif
4257
4258 /*
4259  *      pmap_copy_page copies the specified (machine independent)
4260  *      page by mapping the page into virtual memory and using
4261  *      bcopy to copy the page, one machine dependent page at a
4262  *      time.
4263  */
4264
4265 /*
4266  * pmap_copy_page()
4267  *
4268  * Copy one physical page into another, by mapping the pages into
4269  * hook points. The same comment regarding cachability as in
4270  * pmap_zero_page also applies here.
4271  */
4272 #if  (ARM_MMU_GENERIC + ARM_MMU_SA1) != 0 || defined (CPU_XSCALE_CORE3)
4273 void
4274 pmap_copy_page_generic(vm_paddr_t src, vm_paddr_t dst)
4275 {
4276 #if 0
4277         struct vm_page *src_pg = PHYS_TO_VM_PAGE(src);
4278 #endif
4279
4280         /*
4281          * Clean the source page.  Hold the source page's lock for
4282          * the duration of the copy so that no other mappings can
4283          * be created while we have a potentially aliased mapping.
4284          */
4285 #if 0
4286         /*
4287          * XXX: Not needed while we call cpu_dcache_wbinv_all() in
4288          * pmap_copy_page().
4289          */
4290         (void) pmap_clean_page(TAILQ_FIRST(&src_pg->md.pv_list), TRUE);
4291 #endif
4292         /*
4293          * Map the pages into the page hook points, copy them, and purge
4294          * the cache for the appropriate page. Invalidate the TLB
4295          * as required.
4296          */
4297         mtx_lock(&cmtx);
4298         *csrc_pte = L2_S_PROTO | src |
4299             L2_S_PROT(PTE_KERNEL, VM_PROT_READ) | pte_l2_s_cache_mode;
4300         PTE_SYNC(csrc_pte);
4301         *cdst_pte = L2_S_PROTO | dst |
4302             L2_S_PROT(PTE_KERNEL, VM_PROT_WRITE) | pte_l2_s_cache_mode;
4303         PTE_SYNC(cdst_pte);
4304         cpu_tlb_flushD_SE(csrcp);
4305         cpu_tlb_flushD_SE(cdstp);
4306         cpu_cpwait();
4307         bcopy_page(csrcp, cdstp);
4308         mtx_unlock(&cmtx);
4309         cpu_dcache_inv_range(csrcp, PAGE_SIZE);
4310         cpu_dcache_wbinv_range(cdstp, PAGE_SIZE);
4311         cpu_l2cache_inv_range(csrcp, PAGE_SIZE);
4312         cpu_l2cache_wbinv_range(cdstp, PAGE_SIZE);
4313 }
4314
4315 void
4316 pmap_copy_page_offs_generic(vm_paddr_t a_phys, vm_offset_t a_offs,
4317     vm_paddr_t b_phys, vm_offset_t b_offs, int cnt)
4318 {
4319
4320         mtx_lock(&cmtx);
4321         *csrc_pte = L2_S_PROTO | a_phys |
4322             L2_S_PROT(PTE_KERNEL, VM_PROT_READ) | pte_l2_s_cache_mode;
4323         PTE_SYNC(csrc_pte);
4324         *cdst_pte = L2_S_PROTO | b_phys |
4325             L2_S_PROT(PTE_KERNEL, VM_PROT_WRITE) | pte_l2_s_cache_mode;
4326         PTE_SYNC(cdst_pte);
4327         cpu_tlb_flushD_SE(csrcp);
4328         cpu_tlb_flushD_SE(cdstp);
4329         cpu_cpwait();
4330         bcopy((char *)csrcp + a_offs, (char *)cdstp + b_offs, cnt);
4331         mtx_unlock(&cmtx);
4332         cpu_dcache_inv_range(csrcp + a_offs, cnt);
4333         cpu_dcache_wbinv_range(cdstp + b_offs, cnt);
4334         cpu_l2cache_inv_range(csrcp + a_offs, cnt);
4335         cpu_l2cache_wbinv_range(cdstp + b_offs, cnt);
4336 }
4337 #endif /* (ARM_MMU_GENERIC + ARM_MMU_SA1) != 0 */
4338
4339 #if ARM_MMU_XSCALE == 1
4340 void
4341 pmap_copy_page_xscale(vm_paddr_t src, vm_paddr_t dst)
4342 {
4343 #if 0
4344         /* XXX: Only needed for pmap_clean_page(), which is commented out. */
4345         struct vm_page *src_pg = PHYS_TO_VM_PAGE(src);
4346 #endif
4347
4348         /*
4349          * Clean the source page.  Hold the source page's lock for
4350          * the duration of the copy so that no other mappings can
4351          * be created while we have a potentially aliased mapping.
4352          */
4353 #if 0
4354         /*
4355          * XXX: Not needed while we call cpu_dcache_wbinv_all() in
4356          * pmap_copy_page().
4357          */
4358         (void) pmap_clean_page(TAILQ_FIRST(&src_pg->md.pv_list), TRUE);
4359 #endif
4360         /*
4361          * Map the pages into the page hook points, copy them, and purge
4362          * the cache for the appropriate page. Invalidate the TLB
4363          * as required.
4364          */
4365         mtx_lock(&cmtx);
4366         *csrc_pte = L2_S_PROTO | src |
4367             L2_S_PROT(PTE_KERNEL, VM_PROT_READ) |
4368             L2_C | L2_XSCALE_T_TEX(TEX_XSCALE_X);       /* mini-data */
4369         PTE_SYNC(csrc_pte);
4370         *cdst_pte = L2_S_PROTO | dst |
4371             L2_S_PROT(PTE_KERNEL, VM_PROT_WRITE) |
4372             L2_C | L2_XSCALE_T_TEX(TEX_XSCALE_X);       /* mini-data */
4373         PTE_SYNC(cdst_pte);
4374         cpu_tlb_flushD_SE(csrcp);
4375         cpu_tlb_flushD_SE(cdstp);
4376         cpu_cpwait();
4377         bcopy_page(csrcp, cdstp);
4378         mtx_unlock(&cmtx);
4379         xscale_cache_clean_minidata();
4380 }
4381
4382 void
4383 pmap_copy_page_offs_xscale(vm_paddr_t a_phys, vm_offset_t a_offs,
4384     vm_paddr_t b_phys, vm_offset_t b_offs, int cnt)
4385 {
4386
4387         mtx_lock(&cmtx);
4388         *csrc_pte = L2_S_PROTO | a_phys |
4389             L2_S_PROT(PTE_KERNEL, VM_PROT_READ) |
4390             L2_C | L2_XSCALE_T_TEX(TEX_XSCALE_X);
4391         PTE_SYNC(csrc_pte);
4392         *cdst_pte = L2_S_PROTO | b_phys |
4393             L2_S_PROT(PTE_KERNEL, VM_PROT_WRITE) |
4394             L2_C | L2_XSCALE_T_TEX(TEX_XSCALE_X);
4395         PTE_SYNC(cdst_pte);
4396         cpu_tlb_flushD_SE(csrcp);
4397         cpu_tlb_flushD_SE(cdstp);
4398         cpu_cpwait();
4399         bcopy((char *)csrcp + a_offs, (char *)cdstp + b_offs, cnt);
4400         mtx_unlock(&cmtx);
4401         xscale_cache_clean_minidata();
4402 }
4403 #endif /* ARM_MMU_XSCALE == 1 */
4404
4405 void
4406 pmap_copy_page(vm_page_t src, vm_page_t dst)
4407 {
4408 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
4409         vm_offset_t srcpg, dstpg;
4410 #endif
4411
4412         cpu_dcache_wbinv_all();
4413         cpu_l2cache_wbinv_all();
4414         if (_arm_memcpy && PAGE_SIZE >= _min_memcpy_size &&
4415             _arm_memcpy((void *)VM_PAGE_TO_PHYS(dst),
4416             (void *)VM_PAGE_TO_PHYS(src), PAGE_SIZE, IS_PHYSICAL) == 0)
4417                 return;
4418 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
4419         srcpg = arm_ptovirt(VM_PAGE_TO_PHYS(src));
4420         dstpg = arm_ptovirt(VM_PAGE_TO_PHYS(dst));
4421         bcopy_page(srcpg, dstpg);
4422         cpu_dcache_wbinv_range(dstpg, PAGE_SIZE);
4423         cpu_l2cache_wbinv_range(dstpg, PAGE_SIZE);
4424 #else
4425         pmap_copy_page_func(VM_PAGE_TO_PHYS(src), VM_PAGE_TO_PHYS(dst));
4426 #endif
4427 }
4428
4429 int unmapped_buf_allowed = 1;
4430
4431 void
4432 pmap_copy_pages(vm_page_t ma[], vm_offset_t a_offset, vm_page_t mb[],
4433     vm_offset_t b_offset, int xfersize)
4434 {
4435         vm_page_t a_pg, b_pg;
4436         vm_offset_t a_pg_offset, b_pg_offset;
4437         int cnt;
4438 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
4439         vm_offset_t a_va, b_va;
4440 #endif
4441
4442         cpu_dcache_wbinv_all();
4443         cpu_l2cache_wbinv_all();
4444         while (xfersize > 0) {
4445                 a_pg = ma[a_offset >> PAGE_SHIFT];
4446                 a_pg_offset = a_offset & PAGE_MASK;
4447                 cnt = min(xfersize, PAGE_SIZE - a_pg_offset);
4448                 b_pg = mb[b_offset >> PAGE_SHIFT];
4449                 b_pg_offset = b_offset & PAGE_MASK;
4450                 cnt = min(cnt, PAGE_SIZE - b_pg_offset);
4451 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
4452                 a_va = arm_ptovirt(VM_PAGE_TO_PHYS(a_pg)) + a_pg_offset;
4453                 b_va = arm_ptovirt(VM_PAGE_TO_PHYS(b_pg)) + b_pg_offset;
4454                 bcopy((char *)a_va, (char *)b_va, cnt);
4455                 cpu_dcache_wbinv_range(b_va, cnt);
4456                 cpu_l2cache_wbinv_range(b_va, cnt);
4457 #else
4458                 pmap_copy_page_offs_func(VM_PAGE_TO_PHYS(a_pg), a_pg_offset,
4459                     VM_PAGE_TO_PHYS(b_pg), b_pg_offset, cnt);
4460 #endif
4461                 xfersize -= cnt;
4462                 a_offset += cnt;
4463                 b_offset += cnt;
4464         }
4465 }
4466
4467 /*
4468  * this routine returns true if a physical page resides
4469  * in the given pmap.
4470  */
4471 boolean_t
4472 pmap_page_exists_quick(pmap_t pmap, vm_page_t m)
4473 {
4474         pv_entry_t pv;
4475         int loops = 0;
4476         boolean_t rv;
4477         
4478         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
4479             ("pmap_page_exists_quick: page %p is not managed", m));
4480         rv = FALSE;
4481         rw_wlock(&pvh_global_lock);
4482         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
4483                 if (pv->pv_pmap == pmap) {
4484                         rv = TRUE;
4485                         break;
4486                 }
4487                 loops++;
4488                 if (loops >= 16)
4489                         break;
4490         }
4491         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
4492         return (rv);
4493 }
4494
4495 /*
4496  *      pmap_page_wired_mappings:
4497  *
4498  *      Return the number of managed mappings to the given physical page
4499  *      that are wired.
4500  */
4501 int
4502 pmap_page_wired_mappings(vm_page_t m)
4503 {
4504         pv_entry_t pv;
4505         int count;
4506
4507         count = 0;
4508         if ((m->oflags & VPO_UNMANAGED) != 0)
4509                 return (count);
4510         rw_wlock(&pvh_global_lock);
4511         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list)
4512                 if ((pv->pv_flags & PVF_WIRED) != 0)
4513                         count++;
4514         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
4515         return (count);
4516 }
4517
4518 /*
4519  *      This function is advisory.
4520  */
4521 void
4522 pmap_advise(pmap_t pmap, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva, int advice)
4523 {
4524 }
4525
4526 /*
4527  *      pmap_ts_referenced:
4528  *
4529  *      Return the count of reference bits for a page, clearing all of them.
4530  */
4531 int
4532 pmap_ts_referenced(vm_page_t m)
4533 {
4534
4535         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
4536             ("pmap_ts_referenced: page %p is not managed", m));
4537         return (pmap_clearbit(m, PVF_REF));
4538 }
4539
4540
4541 boolean_t
4542 pmap_is_modified(vm_page_t m)
4543 {
4544
4545         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
4546             ("pmap_is_modified: page %p is not managed", m));
4547         if (m->md.pvh_attrs & PVF_MOD)
4548                 return (TRUE);
4549         
4550         return(FALSE);
4551 }
4552
4553
4554 /*
4555  *      Clear the modify bits on the specified physical page.
4556  */
4557 void
4558 pmap_clear_modify(vm_page_t m)
4559 {
4560
4561         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
4562             ("pmap_clear_modify: page %p is not managed", m));
4563         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(m->object);
4564         KASSERT(!vm_page_xbusied(m),
4565             ("pmap_clear_modify: page %p is exclusive busied", m));
4566
4567         /*
4568          * If the page is not PGA_WRITEABLE, then no mappings can be modified.
4569          * If the object containing the page is locked and the page is not
4570          * exclusive busied, then PGA_WRITEABLE cannot be concurrently set.
4571          */
4572         if ((m->aflags & PGA_WRITEABLE) == 0)
4573                 return;
4574         if (m->md.pvh_attrs & PVF_MOD)
4575                 pmap_clearbit(m, PVF_MOD);
4576 }
4577
4578
4579 /*
4580  *      pmap_is_referenced:
4581  *
4582  *      Return whether or not the specified physical page was referenced
4583  *      in any physical maps.
4584  */
4585 boolean_t
4586 pmap_is_referenced(vm_page_t m)
4587 {
4588
4589         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
4590             ("pmap_is_referenced: page %p is not managed", m));
4591         return ((m->md.pvh_attrs & PVF_REF) != 0);
4592 }
4593
4594
4595 /*
4596  * Clear the write and modified bits in each of the given page's mappings.
4597  */
4598 void
4599 pmap_remove_write(vm_page_t m)
4600 {
4601
4602         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
4603             ("pmap_remove_write: page %p is not managed", m));
4604
4605         /*
4606          * If the page is not exclusive busied, then PGA_WRITEABLE cannot be
4607          * set by another thread while the object is locked.  Thus,
4608          * if PGA_WRITEABLE is clear, no page table entries need updating.
4609          */
4610         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(m->object);
4611         if (vm_page_xbusied(m) || (m->aflags & PGA_WRITEABLE) != 0)
4612                 pmap_clearbit(m, PVF_WRITE);
4613 }
4614
4615
4616 /*
4617  * perform the pmap work for mincore
4618  */
4619 int
4620 pmap_mincore(pmap_t pmap, vm_offset_t addr, vm_paddr_t *locked_pa)
4621 {
4622         struct l2_bucket *l2b;
4623         pt_entry_t *ptep, pte;
4624         vm_paddr_t pa;
4625         vm_page_t m;
4626         int val;
4627         boolean_t managed;
4628
4629         PMAP_LOCK(pmap);
4630 retry:
4631         l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap, addr);
4632         if (l2b == NULL) {
4633                 val = 0;
4634                 goto out;
4635         }
4636         ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(addr)];
4637         pte = *ptep;
4638         if (!l2pte_valid(pte)) {
4639                 val = 0;
4640                 goto out;
4641         }
4642         val = MINCORE_INCORE;
4643         if (pte & L2_S_PROT_W)
4644                 val |= MINCORE_MODIFIED | MINCORE_MODIFIED_OTHER;
4645         managed = false;
4646         pa = l2pte_pa(pte);
4647         m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa);
4648         if (m != NULL && !(m->oflags & VPO_UNMANAGED))
4649                 managed = true;
4650         if (managed) {
4651                 /*
4652                  * The ARM pmap tries to maintain a per-mapping
4653                  * reference bit.  The trouble is that it's kept in
4654                  * the PV entry, not the PTE, so it's costly to access
4655                  * here.  You would need to acquire the pvh global
4656                  * lock, call pmap_find_pv(), and introduce a custom
4657                  * version of vm_page_pa_tryrelock() that releases and
4658                  * reacquires the pvh global lock.  In the end, I
4659                  * doubt it's worthwhile.  This may falsely report
4660                  * the given address as referenced.
4661                  */
4662                 if ((m->md.pvh_attrs & PVF_REF) != 0)
4663                         val |= MINCORE_REFERENCED | MINCORE_REFERENCED_OTHER;
4664         }
4665         if ((val & (MINCORE_MODIFIED_OTHER | MINCORE_REFERENCED_OTHER)) !=
4666             (MINCORE_MODIFIED_OTHER | MINCORE_REFERENCED_OTHER) && managed) {
4667                 /* Ensure that "PHYS_TO_VM_PAGE(pa)->object" doesn't change. */
4668                 if (vm_page_pa_tryrelock(pmap, pa, locked_pa))
4669                         goto retry;
4670         } else
4671 out:
4672                 PA_UNLOCK_COND(*locked_pa);
4673         PMAP_UNLOCK(pmap);
4674         return (val);
4675 }
4676
4677
4678 void
4679 pmap_sync_icache(pmap_t pm, vm_offset_t va, vm_size_t sz)
4680 {
4681 }
4682
4683
4684 /*
4685  *      Increase the starting virtual address of the given mapping if a
4686  *      different alignment might result in more superpage mappings.
4687  */
4688 void
4689 pmap_align_superpage(vm_object_t object, vm_ooffset_t offset,
4690     vm_offset_t *addr, vm_size_t size)
4691 {
4692 }
4693
4694
4695 /*
4696  * Map a set of physical memory pages into the kernel virtual
4697  * address space. Return a pointer to where it is mapped. This
4698  * routine is intended to be used for mapping device memory,
4699  * NOT real memory.
4700  */
4701 void *
4702 pmap_mapdev(vm_offset_t pa, vm_size_t size)
4703 {
4704         vm_offset_t va, tmpva, offset;
4705         
4706         offset = pa & PAGE_MASK;
4707         size = roundup(size, PAGE_SIZE);
4708         
4709         GIANT_REQUIRED;
4710         
4711         va = kva_alloc(size);
4712         if (!va)
4713                 panic("pmap_mapdev: Couldn't alloc kernel virtual memory");
4714         for (tmpva = va; size > 0;) {
4715                 pmap_kenter_internal(tmpva, pa, 0);
4716                 size -= PAGE_SIZE;
4717                 tmpva += PAGE_SIZE;
4718                 pa += PAGE_SIZE;
4719         }
4720         
4721         return ((void *)(va + offset));
4722 }
4723
4724 #define BOOTSTRAP_DEBUG
4725
4726 /*
4727  * pmap_map_section:
4728  *
4729  *      Create a single section mapping.
4730  */
4731 void
4732 pmap_map_section(vm_offset_t l1pt, vm_offset_t va, vm_offset_t pa,
4733     int prot, int cache)
4734 {
4735         pd_entry_t *pde = (pd_entry_t *) l1pt;
4736         pd_entry_t fl;
4737
4738         KASSERT(((va | pa) & L1_S_OFFSET) == 0, ("ouin2"));
4739
4740         switch (cache) {
4741         case PTE_NOCACHE:
4742         default:
4743                 fl = 0;
4744                 break;
4745
4746         case PTE_CACHE:
4747                 fl = pte_l1_s_cache_mode;
4748                 break;
4749
4750         case PTE_PAGETABLE:
4751                 fl = pte_l1_s_cache_mode_pt;
4752                 break;
4753         }
4754
4755         pde[va >> L1_S_SHIFT] = L1_S_PROTO | pa |
4756             L1_S_PROT(PTE_KERNEL, prot) | fl | L1_S_DOM(PMAP_DOMAIN_KERNEL);
4757         PTE_SYNC(&pde[va >> L1_S_SHIFT]);
4758
4759 }
4760
4761 /*
4762  * pmap_link_l2pt:
4763  *
4764  *      Link the L2 page table specified by l2pv.pv_pa into the L1
4765  *      page table at the slot for "va".
4766  */
4767 void
4768 pmap_link_l2pt(vm_offset_t l1pt, vm_offset_t va, struct pv_addr *l2pv)
4769 {
4770         pd_entry_t *pde = (pd_entry_t *) l1pt, proto;
4771         u_int slot = va >> L1_S_SHIFT;
4772
4773         proto = L1_S_DOM(PMAP_DOMAIN_KERNEL) | L1_C_PROTO;
4774
4775 #ifdef VERBOSE_INIT_ARM
4776         printf("pmap_link_l2pt: pa=0x%x va=0x%x\n", l2pv->pv_pa, l2pv->pv_va);
4777 #endif
4778
4779         pde[slot + 0] = proto | (l2pv->pv_pa + 0x000);
4780
4781         PTE_SYNC(&pde[slot]);
4782
4783         SLIST_INSERT_HEAD(&kernel_pt_list, l2pv, pv_list);
4784
4785         
4786 }
4787
4788 /*
4789  * pmap_map_entry
4790  *
4791  *      Create a single page mapping.
4792  */
4793 void
4794 pmap_map_entry(vm_offset_t l1pt, vm_offset_t va, vm_offset_t pa, int prot,
4795     int cache)
4796 {
4797         pd_entry_t *pde = (pd_entry_t *) l1pt;
4798         pt_entry_t fl;
4799         pt_entry_t *pte;
4800
4801         KASSERT(((va | pa) & PAGE_MASK) == 0, ("ouin"));
4802
4803         switch (cache) {
4804         case PTE_NOCACHE:
4805         default:
4806                 fl = 0;
4807                 break;
4808
4809         case PTE_CACHE:
4810                 fl = pte_l2_s_cache_mode;
4811                 break;
4812
4813         case PTE_PAGETABLE:
4814                 fl = pte_l2_s_cache_mode_pt;
4815                 break;
4816         }
4817
4818         if ((pde[va >> L1_S_SHIFT] & L1_TYPE_MASK) != L1_TYPE_C)
4819                 panic("pmap_map_entry: no L2 table for VA 0x%08x", va);
4820
4821         pte = (pt_entry_t *) kernel_pt_lookup(pde[L1_IDX(va)] & L1_C_ADDR_MASK);
4822
4823         if (pte == NULL)
4824                 panic("pmap_map_entry: can't find L2 table for VA 0x%08x", va);
4825
4826         pte[l2pte_index(va)] =
4827             L2_S_PROTO | pa | L2_S_PROT(PTE_KERNEL, prot) | fl;
4828         PTE_SYNC(&pte[l2pte_index(va)]);
4829 }
4830
4831 /*
4832  * pmap_map_chunk:
4833  *
4834  *      Map a chunk of memory using the most efficient mappings
4835  *      possible (section. large page, small page) into the
4836  *      provided L1 and L2 tables at the specified virtual address.
4837  */
4838 vm_size_t
4839 pmap_map_chunk(vm_offset_t l1pt, vm_offset_t va, vm_offset_t pa,
4840     vm_size_t size, int prot, int cache)
4841 {
4842         pd_entry_t *pde = (pd_entry_t *) l1pt;
4843         pt_entry_t *pte, f1, f2s, f2l;
4844         vm_size_t resid;
4845         int i;
4846
4847         resid = (size + (PAGE_SIZE - 1)) & ~(PAGE_SIZE - 1);
4848
4849         if (l1pt == 0)
4850                 panic("pmap_map_chunk: no L1 table provided");
4851
4852 #ifdef VERBOSE_INIT_ARM
4853         printf("pmap_map_chunk: pa=0x%x va=0x%x size=0x%x resid=0x%x "
4854             "prot=0x%x cache=%d\n", pa, va, size, resid, prot, cache);
4855 #endif
4856
4857         switch (cache) {
4858         case PTE_NOCACHE:
4859         default:
4860                 f1 = 0;
4861                 f2l = 0;
4862                 f2s = 0;
4863                 break;
4864
4865         case PTE_CACHE:
4866                 f1 = pte_l1_s_cache_mode;
4867                 f2l = pte_l2_l_cache_mode;
4868                 f2s = pte_l2_s_cache_mode;
4869                 break;
4870
4871         case PTE_PAGETABLE:
4872                 f1 = pte_l1_s_cache_mode_pt;
4873                 f2l = pte_l2_l_cache_mode_pt;
4874                 f2s = pte_l2_s_cache_mode_pt;
4875                 break;
4876         }
4877
4878         size = resid;
4879
4880         while (resid > 0) {
4881                 /* See if we can use a section mapping. */
4882                 if (L1_S_MAPPABLE_P(va, pa, resid)) {
4883 #ifdef VERBOSE_INIT_ARM
4884                         printf("S");
4885 #endif
4886                         pde[va >> L1_S_SHIFT] = L1_S_PROTO | pa |
4887                             L1_S_PROT(PTE_KERNEL, prot) | f1 |
4888                             L1_S_DOM(PMAP_DOMAIN_KERNEL);
4889                         PTE_SYNC(&pde[va >> L1_S_SHIFT]);
4890                         va += L1_S_SIZE;
4891                         pa += L1_S_SIZE;
4892                         resid -= L1_S_SIZE;
4893                         continue;
4894                 }
4895
4896                 /*
4897                  * Ok, we're going to use an L2 table.  Make sure
4898                  * one is actually in the corresponding L1 slot
4899                  * for the current VA.
4900                  */
4901                 if ((pde[va >> L1_S_SHIFT] & L1_TYPE_MASK) != L1_TYPE_C)
4902                         panic("pmap_map_chunk: no L2 table for VA 0x%08x", va);
4903
4904                 pte = (pt_entry_t *) kernel_pt_lookup(
4905                     pde[L1_IDX(va)] & L1_C_ADDR_MASK);
4906                 if (pte == NULL)
4907                         panic("pmap_map_chunk: can't find L2 table for VA"
4908                             "0x%08x", va);
4909                 /* See if we can use a L2 large page mapping. */
4910                 if (L2_L_MAPPABLE_P(va, pa, resid)) {
4911 #ifdef VERBOSE_INIT_ARM
4912                         printf("L");
4913 #endif
4914                         for (i = 0; i < 16; i++) {
4915                                 pte[l2pte_index(va) + i] =
4916                                     L2_L_PROTO | pa |
4917                                     L2_L_PROT(PTE_KERNEL, prot) | f2l;
4918                                 PTE_SYNC(&pte[l2pte_index(va) + i]);
4919                         }
4920                         va += L2_L_SIZE;
4921                         pa += L2_L_SIZE;
4922                         resid -= L2_L_SIZE;
4923                         continue;
4924                 }
4925
4926                 /* Use a small page mapping. */
4927 #ifdef VERBOSE_INIT_ARM
4928                 printf("P");
4929 #endif
4930                 pte[l2pte_index(va)] =
4931                     L2_S_PROTO | pa | L2_S_PROT(PTE_KERNEL, prot) | f2s;
4932                 PTE_SYNC(&pte[l2pte_index(va)]);
4933                 va += PAGE_SIZE;
4934                 pa += PAGE_SIZE;
4935                 resid -= PAGE_SIZE;
4936         }
4937 #ifdef VERBOSE_INIT_ARM
4938         printf("\n");
4939 #endif
4940         return (size);
4941
4942 }
4943
4944 /********************** Static device map routines ***************************/
4945
4946 static const struct pmap_devmap *pmap_devmap_table;
4947
4948 /*
4949  * Register the devmap table.  This is provided in case early console
4950  * initialization needs to register mappings created by bootstrap code
4951  * before pmap_devmap_bootstrap() is called.
4952  */
4953 void
4954 pmap_devmap_register(const struct pmap_devmap *table)
4955 {
4956
4957         pmap_devmap_table = table;
4958 }
4959
4960 /*
4961  * Map all of the static regions in the devmap table, and remember
4962  * the devmap table so other parts of the kernel can look up entries
4963  * later.
4964  */
4965 void
4966 pmap_devmap_bootstrap(vm_offset_t l1pt, const struct pmap_devmap *table)
4967 {
4968         int i;
4969
4970         pmap_devmap_table = table;
4971
4972         for (i = 0; pmap_devmap_table[i].pd_size != 0; i++) {
4973 #ifdef VERBOSE_INIT_ARM
4974                 printf("devmap: %08x -> %08x @ %08x\n",
4975                     pmap_devmap_table[i].pd_pa,
4976                     pmap_devmap_table[i].pd_pa +
4977                         pmap_devmap_table[i].pd_size - 1,
4978                     pmap_devmap_table[i].pd_va);
4979 #endif
4980                 pmap_map_chunk(l1pt, pmap_devmap_table[i].pd_va,
4981                     pmap_devmap_table[i].pd_pa,
4982                     pmap_devmap_table[i].pd_size,
4983                     pmap_devmap_table[i].pd_prot,
4984                     pmap_devmap_table[i].pd_cache);
4985         }
4986 }
4987
4988 const struct pmap_devmap *
4989 pmap_devmap_find_pa(vm_paddr_t pa, vm_size_t size)
4990 {
4991         int i;
4992
4993         if (pmap_devmap_table == NULL)
4994                 return (NULL);
4995
4996         for (i = 0; pmap_devmap_table[i].pd_size != 0; i++) {
4997                 if (pa >= pmap_devmap_table[i].pd_pa &&
4998                     pa + size <= pmap_devmap_table[i].pd_pa +
4999                                  pmap_devmap_table[i].pd_size)
5000                         return (&pmap_devmap_table[i]);
5001         }
5002
5003         return (NULL);
5004 }
5005
5006 const struct pmap_devmap *
5007 pmap_devmap_find_va(vm_offset_t va, vm_size_t size)
5008 {
5009         int i;
5010
5011         if (pmap_devmap_table == NULL)
5012                 return (NULL);
5013
5014         for (i = 0; pmap_devmap_table[i].pd_size != 0; i++) {
5015                 if (va >= pmap_devmap_table[i].pd_va &&
5016                     va + size <= pmap_devmap_table[i].pd_va +
5017                                  pmap_devmap_table[i].pd_size)
5018                         return (&pmap_devmap_table[i]);
5019         }
5020
5021         return (NULL);
5022 }
5023
5024 void
5025 pmap_page_set_memattr(vm_page_t m, vm_memattr_t ma)
5026 {
5027         /* 
5028          * Remember the memattr in a field that gets used to set the appropriate
5029          * bits in the PTEs as mappings are established.
5030          */
5031         m->md.pv_memattr = ma;
5032
5033         /*
5034          * It appears that this function can only be called before any mappings
5035          * for the page are established on ARM.  If this ever changes, this code
5036          * will need to walk the pv_list and make each of the existing mappings
5037          * uncacheable, being careful to sync caches and PTEs (and maybe
5038          * invalidate TLB?) for any current mapping it modifies.
5039          */
5040         if (m->md.pv_kva != 0 || TAILQ_FIRST(&m->md.pv_list) != NULL)
5041                 panic("Can't change memattr on page with existing mappings");
5042 }
5043
5044