kernel - MPSAFE work - Remove unused code
[dragonfly.git] / sys / platform / pc32 / i386 / pmap.c
1 /*
2  * Copyright (c) 1991 Regents of the University of California.
3  * All rights reserved.
4  * Copyright (c) 1994 John S. Dyson
5  * All rights reserved.
6  * Copyright (c) 1994 David Greenman
7  * All rights reserved.
8  *
9  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
10  * the Systems Programming Group of the University of Utah Computer
11  * Science Department and William Jolitz of UUNET Technologies Inc.
12  *
13  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
14  * modification, are permitted provided that the following conditions
15  * are met:
16  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
17  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
18  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
19  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
20  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
21  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
22  *    must display the following acknowledgement:
23  *      This product includes software developed by the University of
24  *      California, Berkeley and its contributors.
25  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
26  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
27  *    without specific prior written permission.
28  *
29  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
30  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
31  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
32  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
33  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
34  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
35  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
36  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
37  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
38  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
39  * SUCH DAMAGE.
40  *
41  *      from:   @(#)pmap.c      7.7 (Berkeley)  5/12/91
42  * $FreeBSD: src/sys/i386/i386/pmap.c,v 1.250.2.18 2002/03/06 22:48:53 silby Exp $
43  * $DragonFly: src/sys/platform/pc32/i386/pmap.c,v 1.87 2008/08/25 17:01:38 dillon Exp $
44  */
45
46 /*
47  *      Manages physical address maps.
48  *
49  *      In addition to hardware address maps, this
50  *      module is called upon to provide software-use-only
51  *      maps which may or may not be stored in the same
52  *      form as hardware maps.  These pseudo-maps are
53  *      used to store intermediate results from copy
54  *      operations to and from address spaces.
55  *
56  *      Since the information managed by this module is
57  *      also stored by the logical address mapping module,
58  *      this module may throw away valid virtual-to-physical
59  *      mappings at almost any time.  However, invalidations
60  *      of virtual-to-physical mappings must be done as
61  *      requested.
62  *
63  *      In order to cope with hardware architectures which
64  *      make virtual-to-physical map invalidates expensive,
65  *      this module may delay invalidate or reduced protection
66  *      operations until such time as they are actually
67  *      necessary.  This module is given full information as
68  *      to which processors are currently using which maps,
69  *      and to when physical maps must be made correct.
70  */
71 /*
72  * PMAP_DEBUG - see platform/pc32/include/pmap.h
73  */
74
75 #include "opt_disable_pse.h"
76 #include "opt_pmap.h"
77 #include "opt_msgbuf.h"
78
79 #include <sys/param.h>
80 #include <sys/systm.h>
81 #include <sys/kernel.h>
82 #include <sys/proc.h>
83 #include <sys/msgbuf.h>
84 #include <sys/vmmeter.h>
85 #include <sys/mman.h>
86
87 #include <vm/vm.h>
88 #include <vm/vm_param.h>
89 #include <sys/sysctl.h>
90 #include <sys/lock.h>
91 #include <vm/vm_kern.h>
92 #include <vm/vm_page.h>
93 #include <vm/vm_map.h>
94 #include <vm/vm_object.h>
95 #include <vm/vm_extern.h>
96 #include <vm/vm_pageout.h>
97 #include <vm/vm_pager.h>
98 #include <vm/vm_zone.h>
99
100 #include <sys/user.h>
101 #include <sys/thread2.h>
102 #include <sys/sysref2.h>
103
104 #include <machine/cputypes.h>
105 #include <machine/md_var.h>
106 #include <machine/specialreg.h>
107 #include <machine/smp.h>
108 #include <machine_base/apic/apicreg.h>
109 #include <machine/globaldata.h>
110 #include <machine/pmap.h>
111 #include <machine/pmap_inval.h>
112
113 #define PMAP_KEEP_PDIRS
114 #ifndef PMAP_SHPGPERPROC
115 #define PMAP_SHPGPERPROC 200
116 #endif
117
118 #if defined(DIAGNOSTIC)
119 #define PMAP_DIAGNOSTIC
120 #endif
121
122 #define MINPV 2048
123
124 #if !defined(PMAP_DIAGNOSTIC)
125 #define PMAP_INLINE __inline
126 #else
127 #define PMAP_INLINE
128 #endif
129
130 /*
131  * Get PDEs and PTEs for user/kernel address space
132  */
133 #define pmap_pde(m, v)  (&((m)->pm_pdir[(vm_offset_t)(v) >> PDRSHIFT]))
134 #define pdir_pde(m, v) (m[(vm_offset_t)(v) >> PDRSHIFT])
135
136 #define pmap_pde_v(pte)         ((*(int *)pte & PG_V) != 0)
137 #define pmap_pte_w(pte)         ((*(int *)pte & PG_W) != 0)
138 #define pmap_pte_m(pte)         ((*(int *)pte & PG_M) != 0)
139 #define pmap_pte_u(pte)         ((*(int *)pte & PG_A) != 0)
140 #define pmap_pte_v(pte)         ((*(int *)pte & PG_V) != 0)
141
142
143 /*
144  * Given a map and a machine independent protection code,
145  * convert to a vax protection code.
146  */
147 #define pte_prot(m, p)          \
148         (protection_codes[p & (VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE|VM_PROT_EXECUTE)])
149 static int protection_codes[8];
150
151 struct pmap kernel_pmap;
152 static TAILQ_HEAD(,pmap)        pmap_list = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(pmap_list);
153
154 vm_paddr_t avail_start;         /* PA of first available physical page */
155 vm_paddr_t avail_end;           /* PA of last available physical page */
156 vm_offset_t virtual_start;      /* VA of first avail page (after kernel bss) */
157 vm_offset_t virtual_end;        /* VA of last avail page (end of kernel AS) */
158 vm_offset_t virtual2_start;
159 vm_offset_t virtual2_end;
160 vm_offset_t KvaStart;           /* VA start of KVA space */
161 vm_offset_t KvaEnd;             /* VA end of KVA space (non-inclusive) */
162 vm_offset_t KvaSize;            /* max size of kernel virtual address space */
163 static boolean_t pmap_initialized = FALSE;      /* Has pmap_init completed? */
164 static int pgeflag;             /* PG_G or-in */
165 static int pseflag;             /* PG_PS or-in */
166
167 static vm_object_t kptobj;
168
169 static int nkpt;
170 vm_offset_t kernel_vm_end;
171
172 /*
173  * Data for the pv entry allocation mechanism
174  */
175 static vm_zone_t pvzone;
176 static struct vm_zone pvzone_store;
177 static struct vm_object pvzone_obj;
178 static int pv_entry_count=0, pv_entry_max=0, pv_entry_high_water=0;
179 static int pmap_pagedaemon_waken = 0;
180 static struct pv_entry *pvinit;
181
182 /*
183  * Considering all the issues I'm having with pmap caching, if breakage
184  * continues to occur, and for debugging, I've added a sysctl that will
185  * just do an unconditional invltlb.
186  */
187 static int dreadful_invltlb;
188
189 SYSCTL_INT(_vm, OID_AUTO, dreadful_invltlb,
190            CTLFLAG_RW, &dreadful_invltlb, 0, "");
191
192 /*
193  * All those kernel PT submaps that BSD is so fond of
194  */
195 pt_entry_t *CMAP1 = 0, *ptmmap;
196 caddr_t CADDR1 = 0, ptvmmap = 0;
197 static pt_entry_t *msgbufmap;
198 struct msgbuf *msgbufp=0;
199
200 /*
201  * Crashdump maps.
202  */
203 static pt_entry_t *pt_crashdumpmap;
204 static caddr_t crashdumpmap;
205
206 extern pt_entry_t *SMPpt;
207
208 static PMAP_INLINE void free_pv_entry (pv_entry_t pv);
209 static unsigned * get_ptbase (pmap_t pmap);
210 static pv_entry_t get_pv_entry (void);
211 static void     i386_protection_init (void);
212 static __inline void    pmap_clearbit (vm_page_t m, int bit);
213
214 static void     pmap_remove_all (vm_page_t m);
215 static int pmap_remove_pte (struct pmap *pmap, unsigned *ptq, 
216                                 vm_offset_t sva, pmap_inval_info_t info);
217 static void pmap_remove_page (struct pmap *pmap, 
218                                 vm_offset_t va, pmap_inval_info_t info);
219 static int pmap_remove_entry (struct pmap *pmap, vm_page_t m,
220                                 vm_offset_t va, pmap_inval_info_t info);
221 static boolean_t pmap_testbit (vm_page_t m, int bit);
222 static void pmap_insert_entry (pmap_t pmap, vm_offset_t va,
223                 vm_page_t mpte, vm_page_t m);
224
225 static vm_page_t pmap_allocpte (pmap_t pmap, vm_offset_t va);
226
227 static int pmap_release_free_page (pmap_t pmap, vm_page_t p);
228 static vm_page_t _pmap_allocpte (pmap_t pmap, unsigned ptepindex);
229 static unsigned * pmap_pte_quick (pmap_t pmap, vm_offset_t va);
230 static vm_page_t pmap_page_lookup (vm_object_t object, vm_pindex_t pindex);
231 static int pmap_unuse_pt (pmap_t, vm_offset_t, vm_page_t, pmap_inval_info_t);
232 static vm_offset_t pmap_kmem_choose(vm_offset_t addr);
233
234 static unsigned pdir4mb;
235
236 /*
237  * Move the kernel virtual free pointer to the next
238  * 4MB.  This is used to help improve performance
239  * by using a large (4MB) page for much of the kernel
240  * (.text, .data, .bss)
241  */
242 static vm_offset_t
243 pmap_kmem_choose(vm_offset_t addr)
244 {
245         vm_offset_t newaddr = addr;
246 #ifndef DISABLE_PSE
247         if (cpu_feature & CPUID_PSE) {
248                 newaddr = (addr + (NBPDR - 1)) & ~(NBPDR - 1);
249         }
250 #endif
251         return newaddr;
252 }
253
254 /*
255  * pmap_pte:
256  *
257  *      Extract the page table entry associated with the given map/virtual
258  *      pair.
259  *
260  *      This function may NOT be called from an interrupt.
261  */
262 PMAP_INLINE unsigned *
263 pmap_pte(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
264 {
265         unsigned *pdeaddr;
266
267         if (pmap) {
268                 pdeaddr = (unsigned *) pmap_pde(pmap, va);
269                 if (*pdeaddr & PG_PS)
270                         return pdeaddr;
271                 if (*pdeaddr) {
272                         return get_ptbase(pmap) + i386_btop(va);
273                 }
274         }
275         return (0);
276 }
277
278 /*
279  * pmap_pte_quick:
280  *
281  * Super fast pmap_pte routine best used when scanning the pv lists.
282  * This eliminates many course-grained invltlb calls.  Note that many of
283  * the pv list scans are across different pmaps and it is very wasteful
284  * to do an entire invltlb when checking a single mapping.
285  *
286  * Should only be called while in a critical section.
287  *
288  * Unlike get_ptbase(), this function MAY be called from an interrupt or
289  * interrupt thread.
290  */
291 static unsigned * 
292 pmap_pte_quick(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
293 {
294         struct mdglobaldata *gd = mdcpu;
295         unsigned pde, newpf;
296
297         if ((pde = (unsigned) pmap->pm_pdir[va >> PDRSHIFT]) != 0) {
298                 unsigned frame = (unsigned) pmap->pm_pdir[PTDPTDI] & PG_FRAME;
299                 unsigned index = i386_btop(va);
300                 /* are we current address space or kernel? */
301                 if ((pmap == &kernel_pmap) ||
302                         (frame == (((unsigned) PTDpde) & PG_FRAME))) {
303                         return (unsigned *) PTmap + index;
304                 }
305                 newpf = pde & PG_FRAME;
306                 if ( ((* (unsigned *) gd->gd_PMAP1) & PG_FRAME) != newpf) {
307                         * (unsigned *) gd->gd_PMAP1 = newpf | PG_RW | PG_V;
308                         cpu_invlpg(gd->gd_PADDR1);
309                 }
310                 return gd->gd_PADDR1 + ((unsigned) index & (NPTEPG - 1));
311         }
312         return (0);
313 }
314
315
316 /*
317  *      Bootstrap the system enough to run with virtual memory.
318  *
319  *      On the i386 this is called after mapping has already been enabled
320  *      and just syncs the pmap module with what has already been done.
321  *      [We can't call it easily with mapping off since the kernel is not
322  *      mapped with PA == VA, hence we would have to relocate every address
323  *      from the linked base (virtual) address "KERNBASE" to the actual
324  *      (physical) address starting relative to 0]
325  */
326 void
327 pmap_bootstrap(vm_paddr_t firstaddr, vm_paddr_t loadaddr)
328 {
329         vm_offset_t va;
330         pt_entry_t *pte;
331         struct mdglobaldata *gd;
332         int i;
333         int pg;
334
335         KvaStart = (vm_offset_t)VADDR(PTDPTDI, 0);
336         KvaSize = (vm_offset_t)VADDR(APTDPTDI, 0) - KvaStart;
337         KvaEnd  = KvaStart + KvaSize;
338
339         avail_start = firstaddr;
340
341         /*
342          * XXX The calculation of virtual_start is wrong. It's NKPT*PAGE_SIZE
343          * too large. It should instead be correctly calculated in locore.s and
344          * not based on 'first' (which is a physical address, not a virtual
345          * address, for the start of unused physical memory). The kernel
346          * page tables are NOT double mapped and thus should not be included
347          * in this calculation.
348          */
349         virtual_start = (vm_offset_t) KERNBASE + firstaddr;
350         virtual_start = pmap_kmem_choose(virtual_start);
351         virtual_end = VADDR(KPTDI+NKPDE-1, NPTEPG-1);
352
353         /*
354          * Initialize protection array.
355          */
356         i386_protection_init();
357
358         /*
359          * The kernel's pmap is statically allocated so we don't have to use
360          * pmap_create, which is unlikely to work correctly at this part of
361          * the boot sequence (XXX and which no longer exists).
362          */
363         kernel_pmap.pm_pdir = (pd_entry_t *)(KERNBASE + (u_int)IdlePTD);
364         kernel_pmap.pm_count = 1;
365         kernel_pmap.pm_active = (cpumask_t)-1 & ~CPUMASK_LOCK;
366         TAILQ_INIT(&kernel_pmap.pm_pvlist);
367         nkpt = NKPT;
368
369         /*
370          * Reserve some special page table entries/VA space for temporary
371          * mapping of pages.
372          */
373 #define SYSMAP(c, p, v, n)      \
374         v = (c)va; va += ((n)*PAGE_SIZE); p = pte; pte += (n);
375
376         va = virtual_start;
377         pte = (pt_entry_t *) pmap_pte(&kernel_pmap, va);
378
379         /*
380          * CMAP1/CMAP2 are used for zeroing and copying pages.
381          */
382         SYSMAP(caddr_t, CMAP1, CADDR1, 1)
383
384         /*
385          * Crashdump maps.
386          */
387         SYSMAP(caddr_t, pt_crashdumpmap, crashdumpmap, MAXDUMPPGS);
388
389         /*
390          * ptvmmap is used for reading arbitrary physical pages via
391          * /dev/mem.
392          */
393         SYSMAP(caddr_t, ptmmap, ptvmmap, 1)
394
395         /*
396          * msgbufp is used to map the system message buffer.
397          * XXX msgbufmap is not used.
398          */
399         SYSMAP(struct msgbuf *, msgbufmap, msgbufp,
400                atop(round_page(MSGBUF_SIZE)))
401
402         virtual_start = va;
403
404         *(int *) CMAP1 = 0;
405         for (i = 0; i < NKPT; i++)
406                 PTD[i] = 0;
407
408         /*
409          * PG_G is terribly broken on SMP because we IPI invltlb's in some
410          * cases rather then invl1pg.  Actually, I don't even know why it
411          * works under UP because self-referential page table mappings
412          */
413 #ifdef SMP
414         pgeflag = 0;
415 #else
416         if (cpu_feature & CPUID_PGE)
417                 pgeflag = PG_G;
418 #endif
419         
420 /*
421  * Initialize the 4MB page size flag
422  */
423         pseflag = 0;
424 /*
425  * The 4MB page version of the initial
426  * kernel page mapping.
427  */
428         pdir4mb = 0;
429
430 #if !defined(DISABLE_PSE)
431         if (cpu_feature & CPUID_PSE) {
432                 unsigned ptditmp;
433                 /*
434                  * Note that we have enabled PSE mode
435                  */
436                 pseflag = PG_PS;
437                 ptditmp = *((unsigned *)PTmap + i386_btop(KERNBASE));
438                 ptditmp &= ~(NBPDR - 1);
439                 ptditmp |= PG_V | PG_RW | PG_PS | PG_U | pgeflag;
440                 pdir4mb = ptditmp;
441
442 #ifndef SMP
443                 /*
444                  * Enable the PSE mode.  If we are SMP we can't do this
445                  * now because the APs will not be able to use it when
446                  * they boot up.
447                  */
448                 load_cr4(rcr4() | CR4_PSE);
449
450                 /*
451                  * We can do the mapping here for the single processor
452                  * case.  We simply ignore the old page table page from
453                  * now on.
454                  */
455                 /*
456                  * For SMP, we still need 4K pages to bootstrap APs,
457                  * PSE will be enabled as soon as all APs are up.
458                  */
459                 PTD[KPTDI] = (pd_entry_t)ptditmp;
460                 kernel_pmap.pm_pdir[KPTDI] = (pd_entry_t)ptditmp;
461                 cpu_invltlb();
462 #endif
463         }
464 #endif
465
466         /*
467          * We need to finish setting up the globaldata page for the BSP.
468          * locore has already populated the page table for the mdglobaldata
469          * portion.
470          */
471         pg = MDGLOBALDATA_BASEALLOC_PAGES;
472         gd = &CPU_prvspace[0].mdglobaldata;
473         gd->gd_CMAP1 = &SMPpt[pg + 0];
474         gd->gd_CMAP2 = &SMPpt[pg + 1];
475         gd->gd_CMAP3 = &SMPpt[pg + 2];
476         gd->gd_PMAP1 = &SMPpt[pg + 3];
477         gd->gd_GDMAP1 = &PTD[APTDPTDI];
478         gd->gd_CADDR1 = CPU_prvspace[0].CPAGE1;
479         gd->gd_CADDR2 = CPU_prvspace[0].CPAGE2;
480         gd->gd_CADDR3 = CPU_prvspace[0].CPAGE3;
481         gd->gd_PADDR1 = (unsigned *)CPU_prvspace[0].PPAGE1;
482         gd->gd_GDADDR1= (unsigned *)VADDR(APTDPTDI, 0);
483
484         cpu_invltlb();
485 }
486
487 #ifdef SMP
488 /*
489  * Set 4mb pdir for mp startup
490  */
491 void
492 pmap_set_opt(void)
493 {
494         if (pseflag && (cpu_feature & CPUID_PSE)) {
495                 load_cr4(rcr4() | CR4_PSE);
496                 if (pdir4mb && mycpu->gd_cpuid == 0) {  /* only on BSP */
497                         kernel_pmap.pm_pdir[KPTDI] =
498                             PTD[KPTDI] = (pd_entry_t)pdir4mb;
499                         cpu_invltlb();
500                 }
501         }
502 }
503 #endif
504
505 /*
506  *      Initialize the pmap module.
507  *      Called by vm_init, to initialize any structures that the pmap
508  *      system needs to map virtual memory.
509  *      pmap_init has been enhanced to support in a fairly consistant
510  *      way, discontiguous physical memory.
511  */
512 void
513 pmap_init(void)
514 {
515         int i;
516         int initial_pvs;
517
518         /*
519          * object for kernel page table pages
520          */
521         kptobj = vm_object_allocate(OBJT_DEFAULT, NKPDE);
522
523         /*
524          * Allocate memory for random pmap data structures.  Includes the
525          * pv_head_table.
526          */
527
528         for(i = 0; i < vm_page_array_size; i++) {
529                 vm_page_t m;
530
531                 m = &vm_page_array[i];
532                 TAILQ_INIT(&m->md.pv_list);
533                 m->md.pv_list_count = 0;
534         }
535
536         /*
537          * init the pv free list
538          */
539         initial_pvs = vm_page_array_size;
540         if (initial_pvs < MINPV)
541                 initial_pvs = MINPV;
542         pvzone = &pvzone_store;
543         pvinit = (struct pv_entry *) kmem_alloc(&kernel_map,
544                 initial_pvs * sizeof (struct pv_entry));
545         zbootinit(pvzone, "PV ENTRY", sizeof (struct pv_entry), pvinit,
546                 initial_pvs);
547
548         /*
549          * Now it is safe to enable pv_table recording.
550          */
551         pmap_initialized = TRUE;
552 }
553
554 /*
555  * Initialize the address space (zone) for the pv_entries.  Set a
556  * high water mark so that the system can recover from excessive
557  * numbers of pv entries.
558  */
559 void
560 pmap_init2(void)
561 {
562         int shpgperproc = PMAP_SHPGPERPROC;
563
564         TUNABLE_INT_FETCH("vm.pmap.shpgperproc", &shpgperproc);
565         pv_entry_max = shpgperproc * maxproc + vm_page_array_size;
566         TUNABLE_INT_FETCH("vm.pmap.pv_entries", &pv_entry_max);
567         pv_entry_high_water = 9 * (pv_entry_max / 10);
568         zinitna(pvzone, &pvzone_obj, NULL, 0, pv_entry_max, ZONE_INTERRUPT, 1);
569 }
570
571
572 /***************************************************
573  * Low level helper routines.....
574  ***************************************************/
575
576 #ifdef PMAP_DEBUG
577
578 static void
579 test_m_maps_pv(vm_page_t m, pv_entry_t pv)
580 {
581         pv_entry_t spv;
582
583         crit_enter();
584 #ifdef PMAP_DEBUG
585         KKASSERT(pv->pv_m == m);
586 #endif
587         TAILQ_FOREACH(spv, &m->md.pv_list, pv_list) {
588                 if (pv == spv) {
589                         crit_exit();
590                         return;
591                 }
592         }
593         crit_exit();
594         panic("test_m_maps_pv: failed m %p pv %p\n", m, pv);
595 }
596
597 static void
598 ptbase_assert(struct pmap *pmap)
599 {
600         unsigned frame = (unsigned) pmap->pm_pdir[PTDPTDI] & PG_FRAME;
601
602         /* are we current address space or kernel? */
603         if (pmap == &kernel_pmap || frame == (((unsigned)PTDpde) & PG_FRAME)) {
604                 return;
605         }
606         KKASSERT(frame == (*mycpu->gd_GDMAP1 & PG_FRAME));
607 }
608
609 #else
610
611 #define test_m_maps_pv(m, pv)
612 #define ptbase_assert(pmap)
613
614 #endif
615
616 #if defined(PMAP_DIAGNOSTIC)
617
618 /*
619  * This code checks for non-writeable/modified pages.
620  * This should be an invalid condition.
621  */
622 static int
623 pmap_nw_modified(pt_entry_t ptea)
624 {
625         int pte;
626
627         pte = (int) ptea;
628
629         if ((pte & (PG_M|PG_RW)) == PG_M)
630                 return 1;
631         else
632                 return 0;
633 }
634 #endif
635
636
637 /*
638  * this routine defines the region(s) of memory that should
639  * not be tested for the modified bit.
640  */
641 static PMAP_INLINE int
642 pmap_track_modified(vm_offset_t va)
643 {
644         if ((va < clean_sva) || (va >= clean_eva)) 
645                 return 1;
646         else
647                 return 0;
648 }
649
650 /*
651  * Retrieve the mapped page table base for a particular pmap.  Use our self
652  * mapping for the kernel_pmap or our current pmap.
653  *
654  * For foreign pmaps we use the per-cpu page table map.  Since this involves
655  * installing a ptd it's actually (per-process x per-cpu).  However, we
656  * still cannot depend on our mapping to survive thread switches because
657  * the process might be threaded and switching to another thread for the
658  * same process on the same cpu will allow that other thread to make its
659  * own mapping.
660  *
661  * This could be a bit confusing but the jist is for something like the
662  * vkernel which uses foreign pmaps all the time this represents a pretty
663  * good cache that avoids unnecessary invltlb()s.
664  */
665 static unsigned *
666 get_ptbase(pmap_t pmap)
667 {
668         unsigned frame = (unsigned) pmap->pm_pdir[PTDPTDI] & PG_FRAME;
669         struct mdglobaldata *gd = mdcpu;
670
671         /*
672          * We can use PTmap if the pmap is our current address space or
673          * the kernel address space.
674          */
675         if (pmap == &kernel_pmap || frame == (((unsigned) PTDpde) & PG_FRAME)) {
676                 return (unsigned *) PTmap;
677         }
678
679         /*
680          * Otherwise we use the per-cpu alternative page table map.  Each
681          * cpu gets its own map.  Because of this we cannot use this map
682          * from interrupts or threads which can preempt.
683          *
684          * Even if we already have the map cached we may still have to
685          * invalidate the TLB if another cpu modified a PDE in the map.
686          */
687         KKASSERT(gd->mi.gd_intr_nesting_level == 0 &&
688                  (gd->mi.gd_curthread->td_flags & TDF_INTTHREAD) == 0);
689
690         if ((*gd->gd_GDMAP1 & PG_FRAME) != frame) {
691                 *gd->gd_GDMAP1 = frame | PG_RW | PG_V;
692                 pmap->pm_cached |= gd->mi.gd_cpumask;
693                 cpu_invltlb();
694         } else if ((pmap->pm_cached & gd->mi.gd_cpumask) == 0) {
695                 pmap->pm_cached |= gd->mi.gd_cpumask;
696                 cpu_invltlb();
697         } else if (dreadful_invltlb) {
698                 cpu_invltlb();
699         }
700         return ((unsigned *)gd->gd_GDADDR1);
701 }
702
703 /*
704  * pmap_extract:
705  *
706  *      Extract the physical page address associated with the map/VA pair.
707  *
708  *      This function may not be called from an interrupt if the pmap is
709  *      not kernel_pmap.
710  */
711 vm_paddr_t 
712 pmap_extract(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
713 {
714         vm_offset_t rtval;
715         vm_offset_t pdirindex;
716
717         pdirindex = va >> PDRSHIFT;
718         if (pmap && (rtval = (unsigned) pmap->pm_pdir[pdirindex])) {
719                 unsigned *pte;
720                 if ((rtval & PG_PS) != 0) {
721                         rtval &= ~(NBPDR - 1);
722                         rtval |= va & (NBPDR - 1);
723                         return rtval;
724                 }
725                 pte = get_ptbase(pmap) + i386_btop(va);
726                 rtval = ((*pte & PG_FRAME) | (va & PAGE_MASK));
727                 return rtval;
728         }
729         return 0;
730 }
731
732 /***************************************************
733  * Low level mapping routines.....
734  ***************************************************/
735
736 /*
737  * Routine: pmap_kenter
738  * Function:
739  *      Add a wired page to the KVA
740  *      NOTE! note that in order for the mapping to take effect -- you
741  *      should do an invltlb after doing the pmap_kenter().
742  */
743 void 
744 pmap_kenter(vm_offset_t va, vm_paddr_t pa)
745 {
746         unsigned *pte;
747         unsigned npte;
748         pmap_inval_info info;
749
750         pmap_inval_init(&info);
751         npte = pa | PG_RW | PG_V | pgeflag;
752         pte = (unsigned *)vtopte(va);
753         pmap_inval_interlock(&info, &kernel_pmap, va);
754         *pte = npte;
755         pmap_inval_deinterlock(&info, &kernel_pmap);
756         pmap_inval_done(&info);
757 }
758
759 /*
760  * Routine: pmap_kenter_quick
761  * Function:
762  *      Similar to pmap_kenter(), except we only invalidate the
763  *      mapping on the current CPU.
764  */
765 void
766 pmap_kenter_quick(vm_offset_t va, vm_paddr_t pa)
767 {
768         unsigned *pte;
769         unsigned npte;
770
771         npte = pa | PG_RW | PG_V | pgeflag;
772         pte = (unsigned *)vtopte(va);
773         *pte = npte;
774         cpu_invlpg((void *)va);
775 }
776
777 void
778 pmap_kenter_sync(vm_offset_t va)
779 {
780         pmap_inval_info info;
781
782         pmap_inval_init(&info);
783         pmap_inval_interlock(&info, &kernel_pmap, va);
784         pmap_inval_deinterlock(&info, &kernel_pmap);
785         pmap_inval_done(&info);
786 }
787
788 void
789 pmap_kenter_sync_quick(vm_offset_t va)
790 {
791         cpu_invlpg((void *)va);
792 }
793
794 /*
795  * remove a page from the kernel pagetables
796  */
797 void
798 pmap_kremove(vm_offset_t va)
799 {
800         unsigned *pte;
801         pmap_inval_info info;
802
803         pmap_inval_init(&info);
804         pte = (unsigned *)vtopte(va);
805         pmap_inval_interlock(&info, &kernel_pmap, va);
806         *pte = 0;
807         pmap_inval_deinterlock(&info, &kernel_pmap);
808         pmap_inval_done(&info);
809 }
810
811 void
812 pmap_kremove_quick(vm_offset_t va)
813 {
814         unsigned *pte;
815         pte = (unsigned *)vtopte(va);
816         *pte = 0;
817         cpu_invlpg((void *)va);
818 }
819
820 /*
821  * XXX these need to be recoded.  They are not used in any critical path.
822  */
823 void
824 pmap_kmodify_rw(vm_offset_t va)
825 {
826         *vtopte(va) |= PG_RW;
827         cpu_invlpg((void *)va);
828 }
829
830 void
831 pmap_kmodify_nc(vm_offset_t va)
832 {
833         *vtopte(va) |= PG_N;
834         cpu_invlpg((void *)va);
835 }
836
837 /*
838  *      Used to map a range of physical addresses into kernel
839  *      virtual address space.
840  *
841  *      For now, VM is already on, we only need to map the
842  *      specified memory.
843  */
844 vm_offset_t
845 pmap_map(vm_offset_t *virtp, vm_paddr_t start, vm_paddr_t end, int prot)
846 {
847         vm_offset_t     sva, virt;
848
849         sva = virt = *virtp;
850         while (start < end) {
851                 pmap_kenter(virt, start);
852                 virt += PAGE_SIZE;
853                 start += PAGE_SIZE;
854         }
855         *virtp = virt;
856         return (sva);
857 }
858
859
860 /*
861  * Add a list of wired pages to the kva
862  * this routine is only used for temporary
863  * kernel mappings that do not need to have
864  * page modification or references recorded.
865  * Note that old mappings are simply written
866  * over.  The page *must* be wired.
867  */
868 void
869 pmap_qenter(vm_offset_t va, vm_page_t *m, int count)
870 {
871         vm_offset_t end_va;
872
873         end_va = va + count * PAGE_SIZE;
874                 
875         while (va < end_va) {
876                 unsigned *pte;
877
878                 pte = (unsigned *)vtopte(va);
879                 *pte = VM_PAGE_TO_PHYS(*m) | PG_RW | PG_V | pgeflag;
880                 cpu_invlpg((void *)va);
881                 va += PAGE_SIZE;
882                 m++;
883         }
884 #ifdef SMP
885         smp_invltlb();  /* XXX */
886 #endif
887 }
888
889 /*
890  * This routine jerks page mappings from the
891  * kernel -- it is meant only for temporary mappings.
892  *
893  * MPSAFE, INTERRUPT SAFE (cluster callback)
894  */
895 void
896 pmap_qremove(vm_offset_t va, int count)
897 {
898         vm_offset_t end_va;
899
900         end_va = va + count*PAGE_SIZE;
901
902         while (va < end_va) {
903                 unsigned *pte;
904
905                 pte = (unsigned *)vtopte(va);
906                 *pte = 0;
907                 cpu_invlpg((void *)va);
908                 va += PAGE_SIZE;
909         }
910 #ifdef SMP
911         smp_invltlb();
912 #endif
913 }
914
915 /*
916  * This routine works like vm_page_lookup() but also blocks as long as the
917  * page is busy.  This routine does not busy the page it returns.
918  *
919  * Unless the caller is managing objects whos pages are in a known state,
920  * the call should be made with a critical section held so the page's object
921  * association remains valid on return.
922  */
923 static vm_page_t
924 pmap_page_lookup(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex)
925 {
926         vm_page_t m;
927
928         do {
929                 m = vm_page_lookup(object, pindex);
930         } while (m && vm_page_sleep_busy(m, FALSE, "pplookp"));
931
932         return(m);
933 }
934
935 /*
936  * Create a new thread and optionally associate it with a (new) process.
937  * NOTE! the new thread's cpu may not equal the current cpu.
938  */
939 void
940 pmap_init_thread(thread_t td)
941 {
942         /* enforce pcb placement */
943         td->td_pcb = (struct pcb *)(td->td_kstack + td->td_kstack_size) - 1;
944         td->td_savefpu = &td->td_pcb->pcb_save;
945         td->td_sp = (char *)td->td_pcb - 16;
946 }
947
948 /*
949  * This routine directly affects the fork perf for a process.
950  */
951 void
952 pmap_init_proc(struct proc *p)
953 {
954 }
955
956 /*
957  * Dispose the UPAGES for a process that has exited.
958  * This routine directly impacts the exit perf of a process.
959  */
960 void
961 pmap_dispose_proc(struct proc *p)
962 {
963         KASSERT(p->p_lock == 0, ("attempt to dispose referenced proc! %p", p));
964 }
965
966 /***************************************************
967  * Page table page management routines.....
968  ***************************************************/
969
970 /*
971  * This routine unholds page table pages, and if the hold count
972  * drops to zero, then it decrements the wire count.
973  */
974 static int 
975 _pmap_unwire_pte_hold(pmap_t pmap, vm_page_t m, pmap_inval_info_t info) 
976 {
977         /* 
978          * Wait until we can busy the page ourselves.  We cannot have
979          * any active flushes if we block.
980          */
981         if (m->flags & PG_BUSY) {
982                 pmap_inval_flush(info);
983                 while (vm_page_sleep_busy(m, FALSE, "pmuwpt"))
984                         ;
985         }
986         KASSERT(m->queue == PQ_NONE,
987                 ("_pmap_unwire_pte_hold: %p->queue != PQ_NONE", m));
988
989         if (m->hold_count == 1) {
990                 /*
991                  * Unmap the page table page.
992                  *
993                  * NOTE: We must clear pm_cached for all cpus, including
994                  *       the current one, when clearing a page directory
995                  *       entry.
996                  */
997                 vm_page_busy(m);
998                 pmap_inval_interlock(info, pmap, -1);
999                 KKASSERT(pmap->pm_pdir[m->pindex]);
1000                 pmap->pm_pdir[m->pindex] = 0;
1001                 pmap->pm_cached = 0;
1002                 pmap_inval_deinterlock(info, pmap);
1003
1004                 KKASSERT(pmap->pm_stats.resident_count > 0);
1005                 --pmap->pm_stats.resident_count;
1006
1007                 if (pmap->pm_ptphint == m)
1008                         pmap->pm_ptphint = NULL;
1009
1010                 /*
1011                  * This was our last hold, the page had better be unwired
1012                  * after we decrement wire_count.
1013                  * 
1014                  * FUTURE NOTE: shared page directory page could result in
1015                  * multiple wire counts.
1016                  */
1017                 vm_page_unhold(m);
1018                 --m->wire_count;
1019                 KKASSERT(m->wire_count == 0);
1020                 --vmstats.v_wire_count;
1021                 vm_page_flag_clear(m, PG_MAPPED | PG_WRITEABLE);
1022                 vm_page_flash(m);
1023                 vm_page_free_zero(m);
1024                 return 1;
1025         } else {
1026                 KKASSERT(m->hold_count > 1);
1027                 vm_page_unhold(m);
1028                 return 0;
1029         }
1030 }
1031
1032 static PMAP_INLINE int
1033 pmap_unwire_pte_hold(pmap_t pmap, vm_page_t m, pmap_inval_info_t info)
1034 {
1035         KKASSERT(m->hold_count > 0);
1036         if (m->hold_count > 1) {
1037                 vm_page_unhold(m);
1038                 return 0;
1039         } else {
1040                 return _pmap_unwire_pte_hold(pmap, m, info);
1041         }
1042 }
1043
1044 /*
1045  * After removing a page table entry, this routine is used to
1046  * conditionally free the page, and manage the hold/wire counts.
1047  *
1048  * WARNING:  This function can block
1049  */
1050 static int
1051 pmap_unuse_pt(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t mpte,
1052                 pmap_inval_info_t info)
1053 {
1054         unsigned ptepindex;
1055         if (va >= UPT_MIN_ADDRESS)
1056                 return 0;
1057
1058         if (mpte == NULL) {
1059                 ptepindex = (va >> PDRSHIFT);
1060                 if (pmap->pm_ptphint &&
1061                         (pmap->pm_ptphint->pindex == ptepindex)) {
1062                         mpte = pmap->pm_ptphint;
1063                 } else {
1064                         pmap_inval_flush(info);
1065                         mpte = pmap_page_lookup( pmap->pm_pteobj, ptepindex);
1066                         pmap->pm_ptphint = mpte;
1067                 }
1068         }
1069
1070         return pmap_unwire_pte_hold(pmap, mpte, info);
1071 }
1072
1073 /*
1074  * Initialize pmap0/vmspace0.  This pmap is not added to pmap_list because
1075  * it, and IdlePTD, represents the template used to update all other pmaps.
1076  *
1077  * On architectures where the kernel pmap is not integrated into the user
1078  * process pmap, this pmap represents the process pmap, not the kernel pmap.
1079  * kernel_pmap should be used to directly access the kernel_pmap.
1080  */
1081 void
1082 pmap_pinit0(struct pmap *pmap)
1083 {
1084         pmap->pm_pdir =
1085                 (pd_entry_t *)kmem_alloc_pageable(&kernel_map, PAGE_SIZE);
1086         pmap_kenter((vm_offset_t)pmap->pm_pdir, (vm_offset_t) IdlePTD);
1087         pmap->pm_count = 1;
1088         pmap->pm_active = 0;
1089         pmap->pm_cached = 0;
1090         pmap->pm_ptphint = NULL;
1091         TAILQ_INIT(&pmap->pm_pvlist);
1092         bzero(&pmap->pm_stats, sizeof pmap->pm_stats);
1093 }
1094
1095 /*
1096  * Initialize a preallocated and zeroed pmap structure,
1097  * such as one in a vmspace structure.
1098  */
1099 void
1100 pmap_pinit(struct pmap *pmap)
1101 {
1102         vm_page_t ptdpg;
1103
1104         /*
1105          * No need to allocate page table space yet but we do need a valid
1106          * page directory table.
1107          */
1108         if (pmap->pm_pdir == NULL) {
1109                 pmap->pm_pdir =
1110                     (pd_entry_t *)kmem_alloc_pageable(&kernel_map, PAGE_SIZE);
1111         }
1112
1113         /*
1114          * Allocate an object for the ptes
1115          */
1116         if (pmap->pm_pteobj == NULL)
1117                 pmap->pm_pteobj = vm_object_allocate(OBJT_DEFAULT, PTDPTDI + 1);
1118
1119         /*
1120          * Allocate the page directory page, unless we already have
1121          * one cached.  If we used the cached page the wire_count will
1122          * already be set appropriately.
1123          */
1124         if ((ptdpg = pmap->pm_pdirm) == NULL) {
1125                 ptdpg = vm_page_grab(pmap->pm_pteobj, PTDPTDI,
1126                                      VM_ALLOC_NORMAL | VM_ALLOC_RETRY);
1127                 pmap->pm_pdirm = ptdpg;
1128                 vm_page_flag_clear(ptdpg, PG_MAPPED | PG_BUSY);
1129                 ptdpg->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
1130                 ptdpg->wire_count = 1;
1131                 ++vmstats.v_wire_count;
1132                 pmap_kenter((vm_offset_t)pmap->pm_pdir, VM_PAGE_TO_PHYS(ptdpg));
1133         }
1134         if ((ptdpg->flags & PG_ZERO) == 0)
1135                 bzero(pmap->pm_pdir, PAGE_SIZE);
1136 #ifdef PMAP_DEBUG
1137         else
1138                 pmap_page_assertzero(VM_PAGE_TO_PHYS(ptdpg));
1139 #endif
1140
1141         pmap->pm_pdir[MPPTDI] = PTD[MPPTDI];
1142
1143         /* install self-referential address mapping entry */
1144         *(unsigned *) (pmap->pm_pdir + PTDPTDI) =
1145                 VM_PAGE_TO_PHYS(ptdpg) | PG_V | PG_RW | PG_A | PG_M;
1146
1147         pmap->pm_count = 1;
1148         pmap->pm_active = 0;
1149         pmap->pm_cached = 0;
1150         pmap->pm_ptphint = NULL;
1151         TAILQ_INIT(&pmap->pm_pvlist);
1152         bzero(&pmap->pm_stats, sizeof pmap->pm_stats);
1153         pmap->pm_stats.resident_count = 1;
1154 }
1155
1156 /*
1157  * Clean up a pmap structure so it can be physically freed.  This routine
1158  * is called by the vmspace dtor function.  A great deal of pmap data is
1159  * left passively mapped to improve vmspace management so we have a bit
1160  * of cleanup work to do here.
1161  */
1162 void
1163 pmap_puninit(pmap_t pmap)
1164 {
1165         vm_page_t p;
1166
1167         KKASSERT(pmap->pm_active == 0);
1168         if ((p = pmap->pm_pdirm) != NULL) {
1169                 KKASSERT(pmap->pm_pdir != NULL);
1170                 pmap_kremove((vm_offset_t)pmap->pm_pdir);
1171                 p->wire_count--;
1172                 vmstats.v_wire_count--;
1173                 KKASSERT((p->flags & PG_BUSY) == 0);
1174                 vm_page_busy(p);
1175                 vm_page_free_zero(p);
1176                 pmap->pm_pdirm = NULL;
1177         }
1178         if (pmap->pm_pdir) {
1179                 kmem_free(&kernel_map, (vm_offset_t)pmap->pm_pdir, PAGE_SIZE);
1180                 pmap->pm_pdir = NULL;
1181         }
1182         if (pmap->pm_pteobj) {
1183                 vm_object_deallocate(pmap->pm_pteobj);
1184                 pmap->pm_pteobj = NULL;
1185         }
1186 }
1187
1188 /*
1189  * Wire in kernel global address entries.  To avoid a race condition
1190  * between pmap initialization and pmap_growkernel, this procedure
1191  * adds the pmap to the master list (which growkernel scans to update),
1192  * then copies the template.
1193  */
1194 void
1195 pmap_pinit2(struct pmap *pmap)
1196 {
1197         crit_enter();
1198         TAILQ_INSERT_TAIL(&pmap_list, pmap, pm_pmnode);
1199         /* XXX copies current process, does not fill in MPPTDI */
1200         bcopy(PTD + KPTDI, pmap->pm_pdir + KPTDI, nkpt * PTESIZE);
1201         crit_exit();
1202 }
1203
1204 /*
1205  * Attempt to release and free a vm_page in a pmap.  Returns 1 on success,
1206  * 0 on failure (if the procedure had to sleep).
1207  *
1208  * When asked to remove the page directory page itself, we actually just
1209  * leave it cached so we do not have to incur the SMP inval overhead of
1210  * removing the kernel mapping.  pmap_puninit() will take care of it.
1211  */
1212 static int
1213 pmap_release_free_page(struct pmap *pmap, vm_page_t p)
1214 {
1215         unsigned *pde = (unsigned *) pmap->pm_pdir;
1216         /*
1217          * This code optimizes the case of freeing non-busy
1218          * page-table pages.  Those pages are zero now, and
1219          * might as well be placed directly into the zero queue.
1220          */
1221         if (vm_page_sleep_busy(p, FALSE, "pmaprl"))
1222                 return 0;
1223
1224         vm_page_busy(p);
1225
1226         /*
1227          * Remove the page table page from the processes address space.
1228          */
1229         KKASSERT(pmap->pm_stats.resident_count > 0);
1230         KKASSERT(pde[p->pindex]);
1231         pde[p->pindex] = 0;
1232         --pmap->pm_stats.resident_count;
1233         pmap->pm_cached = 0;
1234
1235         if (p->hold_count)  {
1236                 panic("pmap_release: freeing held page table page");
1237         }
1238         if (pmap->pm_ptphint && (pmap->pm_ptphint->pindex == p->pindex))
1239                 pmap->pm_ptphint = NULL;
1240
1241         /*
1242          * We leave the page directory page cached, wired, and mapped in
1243          * the pmap until the dtor function (pmap_puninit()) gets called.
1244          * However, still clean it up so we can set PG_ZERO.
1245          *
1246          * The pmap has already been removed from the pmap_list in the
1247          * PTDPTDI case.
1248          */
1249         if (p->pindex == PTDPTDI) {
1250                 bzero(pde + KPTDI, nkpt * PTESIZE);
1251                 bzero(pde + MPPTDI, (NPDEPG - MPPTDI) * PTESIZE);
1252                 vm_page_flag_set(p, PG_ZERO);
1253                 vm_page_wakeup(p);
1254         } else {
1255                 p->wire_count--;
1256                 vmstats.v_wire_count--;
1257                 vm_page_free_zero(p);
1258         }
1259         return 1;
1260 }
1261
1262 /*
1263  * this routine is called if the page table page is not
1264  * mapped correctly.
1265  */
1266 static vm_page_t
1267 _pmap_allocpte(pmap_t pmap, unsigned ptepindex)
1268 {
1269         vm_offset_t pteva, ptepa;
1270         vm_page_t m;
1271
1272         /*
1273          * Find or fabricate a new pagetable page
1274          */
1275         m = vm_page_grab(pmap->pm_pteobj, ptepindex,
1276                         VM_ALLOC_NORMAL | VM_ALLOC_ZERO | VM_ALLOC_RETRY);
1277
1278         KASSERT(m->queue == PQ_NONE,
1279                 ("_pmap_allocpte: %p->queue != PQ_NONE", m));
1280
1281         /*
1282          * Increment the hold count for the page we will be returning to
1283          * the caller.
1284          */
1285         m->hold_count++;
1286
1287         /*
1288          * It is possible that someone else got in and mapped by the page
1289          * directory page while we were blocked, if so just unbusy and
1290          * return the held page.
1291          */
1292         if ((ptepa = pmap->pm_pdir[ptepindex]) != 0) {
1293                 KKASSERT((ptepa & PG_FRAME) == VM_PAGE_TO_PHYS(m));
1294                 vm_page_wakeup(m);
1295                 return(m);
1296         }
1297
1298         if (m->wire_count == 0)
1299                 vmstats.v_wire_count++;
1300         m->wire_count++;
1301
1302
1303         /*
1304          * Map the pagetable page into the process address space, if
1305          * it isn't already there.
1306          *
1307          * NOTE: For safety clear pm_cached for all cpus including the
1308          *       current one when adding a PDE to the map.
1309          */
1310         ++pmap->pm_stats.resident_count;
1311
1312         ptepa = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
1313         pmap->pm_pdir[ptepindex] =
1314                 (pd_entry_t) (ptepa | PG_U | PG_RW | PG_V | PG_A | PG_M);
1315         pmap->pm_cached = 0;
1316
1317         /*
1318          * Set the page table hint
1319          */
1320         pmap->pm_ptphint = m;
1321
1322         /*
1323          * Try to use the new mapping, but if we cannot, then
1324          * do it with the routine that maps the page explicitly.
1325          */
1326         if ((m->flags & PG_ZERO) == 0) {
1327                 if ((((unsigned)pmap->pm_pdir[PTDPTDI]) & PG_FRAME) ==
1328                         (((unsigned) PTDpde) & PG_FRAME)) {
1329                         pteva = UPT_MIN_ADDRESS + i386_ptob(ptepindex);
1330                         bzero((caddr_t) pteva, PAGE_SIZE);
1331                 } else {
1332                         pmap_zero_page(ptepa);
1333                 }
1334         }
1335 #ifdef PMAP_DEBUG
1336         else {
1337                 pmap_page_assertzero(VM_PAGE_TO_PHYS(m));
1338         }
1339 #endif
1340
1341         m->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
1342         vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
1343         vm_page_flag_set(m, PG_MAPPED);
1344         vm_page_wakeup(m);
1345
1346         return m;
1347 }
1348
1349 static vm_page_t
1350 pmap_allocpte(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
1351 {
1352         unsigned ptepindex;
1353         vm_offset_t ptepa;
1354         vm_page_t m;
1355
1356         /*
1357          * Calculate pagetable page index
1358          */
1359         ptepindex = va >> PDRSHIFT;
1360
1361         /*
1362          * Get the page directory entry
1363          */
1364         ptepa = (vm_offset_t) pmap->pm_pdir[ptepindex];
1365
1366         /*
1367          * This supports switching from a 4MB page to a
1368          * normal 4K page.
1369          */
1370         if (ptepa & PG_PS) {
1371                 pmap->pm_pdir[ptepindex] = 0;
1372                 ptepa = 0;
1373                 cpu_invltlb();
1374                 smp_invltlb();
1375         }
1376
1377         /*
1378          * If the page table page is mapped, we just increment the
1379          * hold count, and activate it.
1380          */
1381         if (ptepa) {
1382                 /*
1383                  * In order to get the page table page, try the
1384                  * hint first.
1385                  */
1386                 if (pmap->pm_ptphint &&
1387                         (pmap->pm_ptphint->pindex == ptepindex)) {
1388                         m = pmap->pm_ptphint;
1389                 } else {
1390                         m = pmap_page_lookup( pmap->pm_pteobj, ptepindex);
1391                         pmap->pm_ptphint = m;
1392                 }
1393                 m->hold_count++;
1394                 return m;
1395         }
1396         /*
1397          * Here if the pte page isn't mapped, or if it has been deallocated.
1398          */
1399         return _pmap_allocpte(pmap, ptepindex);
1400 }
1401
1402
1403 /***************************************************
1404  * Pmap allocation/deallocation routines.
1405  ***************************************************/
1406
1407 /*
1408  * Release any resources held by the given physical map.
1409  * Called when a pmap initialized by pmap_pinit is being released.
1410  * Should only be called if the map contains no valid mappings.
1411  */
1412 static int pmap_release_callback(struct vm_page *p, void *data);
1413
1414 void
1415 pmap_release(struct pmap *pmap)
1416 {
1417         vm_object_t object = pmap->pm_pteobj;
1418         struct rb_vm_page_scan_info info;
1419
1420         KASSERT(pmap->pm_active == 0, ("pmap still active! %08x", pmap->pm_active));
1421 #if defined(DIAGNOSTIC)
1422         if (object->ref_count != 1)
1423                 panic("pmap_release: pteobj reference count != 1");
1424 #endif
1425         
1426         info.pmap = pmap;
1427         info.object = object;
1428         crit_enter();
1429         TAILQ_REMOVE(&pmap_list, pmap, pm_pmnode);
1430         crit_exit();
1431
1432         do {
1433                 crit_enter();
1434                 info.error = 0;
1435                 info.mpte = NULL;
1436                 info.limit = object->generation;
1437
1438                 vm_page_rb_tree_RB_SCAN(&object->rb_memq, NULL, 
1439                                         pmap_release_callback, &info);
1440                 if (info.error == 0 && info.mpte) {
1441                         if (!pmap_release_free_page(pmap, info.mpte))
1442                                 info.error = 1;
1443                 }
1444                 crit_exit();
1445         } while (info.error);
1446         pmap->pm_cached = 0;
1447 }
1448
1449 static int
1450 pmap_release_callback(struct vm_page *p, void *data)
1451 {
1452         struct rb_vm_page_scan_info *info = data;
1453
1454         if (p->pindex == PTDPTDI) {
1455                 info->mpte = p;
1456                 return(0);
1457         }
1458         if (!pmap_release_free_page(info->pmap, p)) {
1459                 info->error = 1;
1460                 return(-1);
1461         }
1462         if (info->object->generation != info->limit) {
1463                 info->error = 1;
1464                 return(-1);
1465         }
1466         return(0);
1467 }
1468
1469 /*
1470  * Grow the number of kernel page table entries, if needed.
1471  */
1472
1473 void
1474 pmap_growkernel(vm_offset_t addr)
1475 {
1476         struct pmap *pmap;
1477         vm_offset_t ptppaddr;
1478         vm_page_t nkpg;
1479         pd_entry_t newpdir;
1480
1481         crit_enter();
1482         if (kernel_vm_end == 0) {
1483                 kernel_vm_end = KERNBASE;
1484                 nkpt = 0;
1485                 while (pdir_pde(PTD, kernel_vm_end)) {
1486                         kernel_vm_end = (kernel_vm_end + PAGE_SIZE * NPTEPG) & ~(PAGE_SIZE * NPTEPG - 1);
1487                         nkpt++;
1488                 }
1489         }
1490         addr = (addr + PAGE_SIZE * NPTEPG) & ~(PAGE_SIZE * NPTEPG - 1);
1491         while (kernel_vm_end < addr) {
1492                 if (pdir_pde(PTD, kernel_vm_end)) {
1493                         kernel_vm_end = (kernel_vm_end + PAGE_SIZE * NPTEPG) & ~(PAGE_SIZE * NPTEPG - 1);
1494                         continue;
1495                 }
1496
1497                 /*
1498                  * This index is bogus, but out of the way
1499                  */
1500                 nkpg = vm_page_alloc(kptobj, nkpt, 
1501                         VM_ALLOC_NORMAL | VM_ALLOC_SYSTEM | VM_ALLOC_INTERRUPT);
1502                 if (nkpg == NULL)
1503                         panic("pmap_growkernel: no memory to grow kernel");
1504
1505                 vm_page_wire(nkpg);
1506                 ptppaddr = VM_PAGE_TO_PHYS(nkpg);
1507                 pmap_zero_page(ptppaddr);
1508                 newpdir = (pd_entry_t) (ptppaddr | PG_V | PG_RW | PG_A | PG_M);
1509                 pdir_pde(PTD, kernel_vm_end) = newpdir;
1510                 *pmap_pde(&kernel_pmap, kernel_vm_end) = newpdir;
1511                 nkpt++;
1512
1513                 /*
1514                  * This update must be interlocked with pmap_pinit2.
1515                  */
1516                 TAILQ_FOREACH(pmap, &pmap_list, pm_pmnode) {
1517                         *pmap_pde(pmap, kernel_vm_end) = newpdir;
1518                 }
1519                 kernel_vm_end = (kernel_vm_end + PAGE_SIZE * NPTEPG) &
1520                                 ~(PAGE_SIZE * NPTEPG - 1);
1521         }
1522         crit_exit();
1523 }
1524
1525 /*
1526  *      Retire the given physical map from service.
1527  *      Should only be called if the map contains
1528  *      no valid mappings.
1529  */
1530 void
1531 pmap_destroy(pmap_t pmap)
1532 {
1533         int count;
1534
1535         if (pmap == NULL)
1536                 return;
1537
1538         count = --pmap->pm_count;
1539         if (count == 0) {
1540                 pmap_release(pmap);
1541                 panic("destroying a pmap is not yet implemented");
1542         }
1543 }
1544
1545 /*
1546  *      Add a reference to the specified pmap.
1547  */
1548 void
1549 pmap_reference(pmap_t pmap)
1550 {
1551         if (pmap != NULL) {
1552                 pmap->pm_count++;
1553         }
1554 }
1555
1556 /***************************************************
1557 * page management routines.
1558  ***************************************************/
1559
1560 /*
1561  * free the pv_entry back to the free list.  This function may be
1562  * called from an interrupt.
1563  */
1564 static PMAP_INLINE void
1565 free_pv_entry(pv_entry_t pv)
1566 {
1567 #ifdef PMAP_DEBUG
1568         KKASSERT(pv->pv_m != NULL);
1569         pv->pv_m = NULL;
1570 #endif
1571         pv_entry_count--;
1572         zfree(pvzone, pv);
1573 }
1574
1575 /*
1576  * get a new pv_entry, allocating a block from the system
1577  * when needed.  This function may be called from an interrupt.
1578  */
1579 static pv_entry_t
1580 get_pv_entry(void)
1581 {
1582         pv_entry_count++;
1583         if (pv_entry_high_water &&
1584             (pv_entry_count > pv_entry_high_water) &&
1585             (pmap_pagedaemon_waken == 0)) {
1586                 pmap_pagedaemon_waken = 1;
1587                 wakeup (&vm_pages_needed);
1588         }
1589         return zalloc(pvzone);
1590 }
1591
1592 /*
1593  * This routine is very drastic, but can save the system
1594  * in a pinch.
1595  */
1596 void
1597 pmap_collect(void)
1598 {
1599         int i;
1600         vm_page_t m;
1601         static int warningdone=0;
1602
1603         if (pmap_pagedaemon_waken == 0)
1604                 return;
1605         pmap_pagedaemon_waken = 0;
1606
1607         if (warningdone < 5) {
1608                 kprintf("pmap_collect: collecting pv entries -- suggest increasing PMAP_SHPGPERPROC\n");
1609                 warningdone++;
1610         }
1611
1612         for(i = 0; i < vm_page_array_size; i++) {
1613                 m = &vm_page_array[i];
1614                 if (m->wire_count || m->hold_count || m->busy ||
1615                     (m->flags & PG_BUSY))
1616                         continue;
1617                 pmap_remove_all(m);
1618         }
1619 }
1620         
1621
1622 /*
1623  * If it is the first entry on the list, it is actually
1624  * in the header and we must copy the following entry up
1625  * to the header.  Otherwise we must search the list for
1626  * the entry.  In either case we free the now unused entry.
1627  */
1628 static int
1629 pmap_remove_entry(struct pmap *pmap, vm_page_t m, 
1630                         vm_offset_t va, pmap_inval_info_t info)
1631 {
1632         pv_entry_t pv;
1633         int rtval;
1634
1635         crit_enter();
1636         if (m->md.pv_list_count < pmap->pm_stats.resident_count) {
1637                 TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
1638                         if (pmap == pv->pv_pmap && va == pv->pv_va) 
1639                                 break;
1640                 }
1641         } else {
1642                 TAILQ_FOREACH(pv, &pmap->pm_pvlist, pv_plist) {
1643 #ifdef PMAP_DEBUG
1644                         KKASSERT(pv->pv_pmap == pmap);
1645 #endif
1646                         if (va == pv->pv_va)
1647                                 break;
1648                 }
1649         }
1650         KKASSERT(pv);
1651
1652         rtval = 0;
1653         test_m_maps_pv(m, pv);
1654         TAILQ_REMOVE(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
1655         m->md.pv_list_count--;
1656         if (TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list))
1657                 vm_page_flag_clear(m, PG_MAPPED | PG_WRITEABLE);
1658         TAILQ_REMOVE(&pmap->pm_pvlist, pv, pv_plist);
1659         ++pmap->pm_generation;
1660         rtval = pmap_unuse_pt(pmap, va, pv->pv_ptem, info);
1661         free_pv_entry(pv);
1662         crit_exit();
1663         return rtval;
1664 }
1665
1666 /*
1667  * Create a pv entry for page at pa for
1668  * (pmap, va).
1669  */
1670 static void
1671 pmap_insert_entry(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t mpte, vm_page_t m)
1672 {
1673         pv_entry_t pv;
1674
1675         crit_enter();
1676         pv = get_pv_entry();
1677 #ifdef PMAP_DEBUG
1678         KKASSERT(pv->pv_m == NULL);
1679         pv->pv_m = m;
1680 #endif
1681         pv->pv_va = va;
1682         pv->pv_pmap = pmap;
1683         pv->pv_ptem = mpte;
1684
1685         TAILQ_INSERT_TAIL(&pmap->pm_pvlist, pv, pv_plist);
1686         TAILQ_INSERT_TAIL(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
1687         ++pmap->pm_generation;
1688         m->md.pv_list_count++;
1689
1690         crit_exit();
1691 }
1692
1693 /*
1694  * pmap_remove_pte: do the things to unmap a page in a process.
1695  *
1696  * WARNING: This function may block (via pmap_remove_entry/pmap_unuse_pt),
1697  *          callers using temporary pmaps must reload them.
1698  */
1699 static int
1700 pmap_remove_pte(struct pmap *pmap, unsigned *ptq, vm_offset_t va,
1701                 pmap_inval_info_t info)
1702 {
1703         unsigned oldpte;
1704         vm_page_t m;
1705
1706         ptbase_assert(pmap);
1707         pmap_inval_interlock(info, pmap, va);
1708         ptbase_assert(pmap);
1709         oldpte = loadandclear(ptq);
1710         if (oldpte & PG_W)
1711                 pmap->pm_stats.wired_count -= 1;
1712         pmap_inval_deinterlock(info, pmap);
1713         KKASSERT(oldpte);
1714         /*
1715          * Machines that don't support invlpg, also don't support
1716          * PG_G.  XXX PG_G is disabled for SMP so don't worry about
1717          * the SMP case.
1718          */
1719         if (oldpte & PG_G)
1720                 cpu_invlpg((void *)va);
1721         KKASSERT(pmap->pm_stats.resident_count > 0);
1722         --pmap->pm_stats.resident_count;
1723         if (oldpte & PG_MANAGED) {
1724                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(oldpte);
1725                 if (oldpte & PG_M) {
1726 #if defined(PMAP_DIAGNOSTIC)
1727                         if (pmap_nw_modified((pt_entry_t) oldpte)) {
1728                                 kprintf("pmap_remove: modified page not "
1729                                         "writable: va: %p, pte: 0x%lx\n",
1730                                         (void *)va, (long)oldpte);
1731                         }
1732 #endif
1733                         if (pmap_track_modified(va))
1734                                 vm_page_dirty(m);
1735                 }
1736                 if (oldpte & PG_A)
1737                         vm_page_flag_set(m, PG_REFERENCED);
1738                 return pmap_remove_entry(pmap, m, va, info);
1739         } else {
1740                 return pmap_unuse_pt(pmap, va, NULL, info);
1741         }
1742
1743         return 0;
1744 }
1745
1746 /*
1747  * pmap_remove_page:
1748  *
1749  * Remove a single page from a process address space.
1750  *
1751  * This function may not be called from an interrupt if the pmap is
1752  * not kernel_pmap.
1753  */
1754 static void
1755 pmap_remove_page(struct pmap *pmap, vm_offset_t va, pmap_inval_info_t info)
1756 {
1757         unsigned *ptq;
1758
1759         /*
1760          * if there is no pte for this address, just skip it!!!  Otherwise
1761          * get a local va for mappings for this pmap and remove the entry.
1762          */
1763         if (*pmap_pde(pmap, va) != 0) {
1764                 ptq = get_ptbase(pmap) + i386_btop(va);
1765                 if (*ptq) {
1766                         pmap_remove_pte(pmap, ptq, va, info);
1767                         /* ptq invalid */
1768                 }
1769         }
1770 }
1771
1772 /*
1773  * pmap_remove:
1774  *
1775  *      Remove the given range of addresses from the specified map.
1776  *
1777  *      It is assumed that the start and end are properly
1778  *      rounded to the page size.
1779  *
1780  *      This function may not be called from an interrupt if the pmap is
1781  *      not kernel_pmap.
1782  */
1783 void
1784 pmap_remove(struct pmap *pmap, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva)
1785 {
1786         unsigned *ptbase;
1787         vm_offset_t pdnxt;
1788         vm_offset_t ptpaddr;
1789         vm_offset_t sindex, eindex;
1790         struct pmap_inval_info info;
1791
1792         if (pmap == NULL)
1793                 return;
1794
1795         if (pmap->pm_stats.resident_count == 0)
1796                 return;
1797
1798         pmap_inval_init(&info);
1799
1800         /*
1801          * special handling of removing one page.  a very
1802          * common operation and easy to short circuit some
1803          * code.
1804          */
1805         if (((sva + PAGE_SIZE) == eva) && 
1806                 (((unsigned) pmap->pm_pdir[(sva >> PDRSHIFT)] & PG_PS) == 0)) {
1807                 pmap_remove_page(pmap, sva, &info);
1808                 pmap_inval_done(&info);
1809                 return;
1810         }
1811
1812         /*
1813          * Get a local virtual address for the mappings that are being
1814          * worked with.
1815          */
1816         sindex = i386_btop(sva);
1817         eindex = i386_btop(eva);
1818
1819         for (; sindex < eindex; sindex = pdnxt) {
1820                 unsigned pdirindex;
1821
1822                 /*
1823                  * Calculate index for next page table.
1824                  */
1825                 pdnxt = ((sindex + NPTEPG) & ~(NPTEPG - 1));
1826                 if (pmap->pm_stats.resident_count == 0)
1827                         break;
1828
1829                 pdirindex = sindex / NPDEPG;
1830                 if (((ptpaddr = (unsigned) pmap->pm_pdir[pdirindex]) & PG_PS) != 0) {
1831                         pmap_inval_interlock(&info, pmap, -1);
1832                         pmap->pm_pdir[pdirindex] = 0;
1833                         pmap->pm_stats.resident_count -= NBPDR / PAGE_SIZE;
1834                         pmap->pm_cached = 0;
1835                         pmap_inval_deinterlock(&info, pmap);
1836                         continue;
1837                 }
1838
1839                 /*
1840                  * Weed out invalid mappings. Note: we assume that the page
1841                  * directory table is always allocated, and in kernel virtual.
1842                  */
1843                 if (ptpaddr == 0)
1844                         continue;
1845
1846                 /*
1847                  * Limit our scan to either the end of the va represented
1848                  * by the current page table page, or to the end of the
1849                  * range being removed.
1850                  */
1851                 if (pdnxt > eindex) {
1852                         pdnxt = eindex;
1853                 }
1854
1855                 /*
1856                  * NOTE: pmap_remove_pte() can block and wipe the temporary
1857                  *       ptbase.
1858                  */
1859                 for (; sindex != pdnxt; sindex++) {
1860                         vm_offset_t va;
1861
1862                         ptbase = get_ptbase(pmap);
1863                         if (ptbase[sindex] == 0)
1864                                 continue;
1865                         va = i386_ptob(sindex);
1866                         if (pmap_remove_pte(pmap, ptbase + sindex, va, &info))
1867                                 break;
1868                 }
1869         }
1870         pmap_inval_done(&info);
1871 }
1872
1873 /*
1874  * pmap_remove_all:
1875  *
1876  *      Removes this physical page from all physical maps in which it resides.
1877  *      Reflects back modify bits to the pager.
1878  *
1879  *      This routine may not be called from an interrupt.
1880  */
1881
1882 static void
1883 pmap_remove_all(vm_page_t m)
1884 {
1885         struct pmap_inval_info info;
1886         unsigned *pte, tpte;
1887         pv_entry_t pv;
1888
1889         if (!pmap_initialized || (m->flags & PG_FICTITIOUS))
1890                 return;
1891
1892         pmap_inval_init(&info);
1893         while ((pv = TAILQ_FIRST(&m->md.pv_list)) != NULL) {
1894                 KKASSERT(pv->pv_pmap->pm_stats.resident_count > 0);
1895                 --pv->pv_pmap->pm_stats.resident_count;
1896
1897                 pte = pmap_pte_quick(pv->pv_pmap, pv->pv_va);
1898                 pmap_inval_interlock(&info, pv->pv_pmap, pv->pv_va);
1899                 tpte = loadandclear(pte);
1900                 if (tpte & PG_W)
1901                         pv->pv_pmap->pm_stats.wired_count--;
1902                 pmap_inval_deinterlock(&info, pv->pv_pmap);
1903                 if (tpte & PG_A)
1904                         vm_page_flag_set(m, PG_REFERENCED);
1905 #ifdef PMAP_DEBUG
1906                 KKASSERT(PHYS_TO_VM_PAGE(tpte) == m);
1907 #endif
1908
1909                 /*
1910                  * Update the vm_page_t clean and reference bits.
1911                  */
1912                 if (tpte & PG_M) {
1913 #if defined(PMAP_DIAGNOSTIC)
1914                         if (pmap_nw_modified((pt_entry_t) tpte)) {
1915                                 kprintf("pmap_remove_all: modified page "
1916                                         "not writable: va: %p, pte: 0x%lx\n",
1917                                         (void *)pv->pv_va, (long)tpte);
1918                         }
1919 #endif
1920                         if (pmap_track_modified(pv->pv_va))
1921                                 vm_page_dirty(m);
1922                 }
1923 #ifdef PMAP_DEBUG
1924                 KKASSERT(pv->pv_m == m);
1925 #endif
1926                 TAILQ_REMOVE(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
1927                 TAILQ_REMOVE(&pv->pv_pmap->pm_pvlist, pv, pv_plist);
1928                 ++pv->pv_pmap->pm_generation;
1929                 m->md.pv_list_count--;
1930                 if (TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list))
1931                         vm_page_flag_clear(m, PG_MAPPED | PG_WRITEABLE);
1932                 pmap_unuse_pt(pv->pv_pmap, pv->pv_va, pv->pv_ptem, &info);
1933                 free_pv_entry(pv);
1934         }
1935         KKASSERT((m->flags & (PG_MAPPED|PG_WRITEABLE)) == 0);
1936         pmap_inval_done(&info);
1937 }
1938
1939 /*
1940  * pmap_protect:
1941  *
1942  *      Set the physical protection on the specified range of this map
1943  *      as requested.
1944  *
1945  *      This function may not be called from an interrupt if the map is
1946  *      not the kernel_pmap.
1947  */
1948 void
1949 pmap_protect(pmap_t pmap, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva, vm_prot_t prot)
1950 {
1951         unsigned *ptbase;
1952         vm_offset_t pdnxt, ptpaddr;
1953         vm_pindex_t sindex, eindex;
1954         pmap_inval_info info;
1955
1956         if (pmap == NULL)
1957                 return;
1958
1959         if ((prot & VM_PROT_READ) == VM_PROT_NONE) {
1960                 pmap_remove(pmap, sva, eva);
1961                 return;
1962         }
1963
1964         if (prot & VM_PROT_WRITE)
1965                 return;
1966
1967         pmap_inval_init(&info);
1968
1969         ptbase = get_ptbase(pmap);
1970
1971         sindex = i386_btop(sva);
1972         eindex = i386_btop(eva);
1973
1974         for (; sindex < eindex; sindex = pdnxt) {
1975                 unsigned pdirindex;
1976
1977                 pdnxt = ((sindex + NPTEPG) & ~(NPTEPG - 1));
1978
1979                 pdirindex = sindex / NPDEPG;
1980                 if (((ptpaddr = (unsigned) pmap->pm_pdir[pdirindex]) & PG_PS) != 0) {
1981                         pmap_inval_interlock(&info, pmap, -1);
1982                         pmap->pm_pdir[pdirindex] &= ~(PG_M|PG_RW);
1983                         pmap->pm_stats.resident_count -= NBPDR / PAGE_SIZE;
1984                         pmap_inval_deinterlock(&info, pmap);
1985                         continue;
1986                 }
1987
1988                 /*
1989                  * Weed out invalid mappings. Note: we assume that the page
1990                  * directory table is always allocated, and in kernel virtual.
1991                  */
1992                 if (ptpaddr == 0)
1993                         continue;
1994
1995                 if (pdnxt > eindex) {
1996                         pdnxt = eindex;
1997                 }
1998
1999                 for (; sindex != pdnxt; sindex++) {
2000                         unsigned pbits;
2001                         unsigned cbits;
2002                         vm_page_t m;
2003
2004                         /*
2005                          * XXX non-optimal.  Note also that there can be
2006                          * no pmap_inval_flush() calls until after we modify
2007                          * ptbase[sindex] (or otherwise we have to do another
2008                          * pmap_inval_interlock() call).
2009                          */
2010                         pmap_inval_interlock(&info, pmap, i386_ptob(sindex));
2011 again:
2012                         pbits = ptbase[sindex];
2013                         cbits = pbits;
2014
2015                         if (pbits & PG_MANAGED) {
2016                                 m = NULL;
2017                                 if (pbits & PG_A) {
2018                                         m = PHYS_TO_VM_PAGE(pbits);
2019                                         vm_page_flag_set(m, PG_REFERENCED);
2020                                         cbits &= ~PG_A;
2021                                 }
2022                                 if (pbits & PG_M) {
2023                                         if (pmap_track_modified(i386_ptob(sindex))) {
2024                                                 if (m == NULL)
2025                                                         m = PHYS_TO_VM_PAGE(pbits);
2026                                                 vm_page_dirty(m);
2027                                                 cbits &= ~PG_M;
2028                                         }
2029                                 }
2030                         }
2031                         cbits &= ~PG_RW;
2032                         if (pbits != cbits &&
2033                             !atomic_cmpset_int(ptbase + sindex, pbits, cbits)) {
2034                                 goto again;
2035                         }
2036                         pmap_inval_deinterlock(&info, pmap);
2037                 }
2038         }
2039         pmap_inval_done(&info);
2040 }
2041
2042 /*
2043  *      Insert the given physical page (p) at
2044  *      the specified virtual address (v) in the
2045  *      target physical map with the protection requested.
2046  *
2047  *      If specified, the page will be wired down, meaning
2048  *      that the related pte can not be reclaimed.
2049  *
2050  *      NB:  This is the only routine which MAY NOT lazy-evaluate
2051  *      or lose information.  That is, this routine must actually
2052  *      insert this page into the given map NOW.
2053  */
2054 void
2055 pmap_enter(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m, vm_prot_t prot,
2056            boolean_t wired)
2057 {
2058         vm_paddr_t pa;
2059         unsigned *pte;
2060         vm_paddr_t opa;
2061         vm_offset_t origpte, newpte;
2062         vm_page_t mpte;
2063         pmap_inval_info info;
2064
2065         if (pmap == NULL)
2066                 return;
2067
2068         va &= PG_FRAME;
2069 #ifdef PMAP_DIAGNOSTIC
2070         if (va >= KvaEnd)
2071                 panic("pmap_enter: toobig");
2072         if ((va >= UPT_MIN_ADDRESS) && (va < UPT_MAX_ADDRESS)) {
2073                 panic("pmap_enter: invalid to pmap_enter page "
2074                       "table pages (va: %p)", (void *)va);
2075         }
2076 #endif
2077         if (va < UPT_MAX_ADDRESS && pmap == &kernel_pmap) {
2078                 kprintf("Warning: pmap_enter called on UVA with kernel_pmap\n");
2079                 print_backtrace(-1);
2080         }
2081         if (va >= UPT_MAX_ADDRESS && pmap != &kernel_pmap) {
2082                 kprintf("Warning: pmap_enter called on KVA without kernel_pmap\n");
2083                 print_backtrace(-1);
2084         }
2085
2086         /*
2087          * In the case that a page table page is not
2088          * resident, we are creating it here.
2089          */
2090         if (va < UPT_MIN_ADDRESS)
2091                 mpte = pmap_allocpte(pmap, va);
2092         else
2093                 mpte = NULL;
2094
2095         pmap_inval_init(&info);
2096         pte = pmap_pte(pmap, va);
2097
2098         /*
2099          * Page Directory table entry not valid, we need a new PT page
2100          */
2101         if (pte == NULL) {
2102                 panic("pmap_enter: invalid page directory pdir=0x%lx, va=%p\n",
2103                      (long)pmap->pm_pdir[PTDPTDI], (void *)va);
2104         }
2105
2106         pa = VM_PAGE_TO_PHYS(m) & PG_FRAME;
2107         origpte = *(vm_offset_t *)pte;
2108         opa = origpte & PG_FRAME;
2109
2110         if (origpte & PG_PS)
2111                 panic("pmap_enter: attempted pmap_enter on 4MB page");
2112
2113         /*
2114          * Mapping has not changed, must be protection or wiring change.
2115          */
2116         if (origpte && (opa == pa)) {
2117                 /*
2118                  * Wiring change, just update stats. We don't worry about
2119                  * wiring PT pages as they remain resident as long as there
2120                  * are valid mappings in them. Hence, if a user page is wired,
2121                  * the PT page will be also.
2122                  */
2123                 if (wired && ((origpte & PG_W) == 0))
2124                         pmap->pm_stats.wired_count++;
2125                 else if (!wired && (origpte & PG_W))
2126                         pmap->pm_stats.wired_count--;
2127
2128 #if defined(PMAP_DIAGNOSTIC)
2129                 if (pmap_nw_modified((pt_entry_t) origpte)) {
2130                         kprintf("pmap_enter: modified page not "
2131                                 "writable: va: %p, pte: 0x%lx\n",
2132                                 (void *)va, (long )origpte);
2133                 }
2134 #endif
2135
2136                 /*
2137                  * Remove the extra pte reference.  Note that we cannot
2138                  * optimize the RO->RW case because we have adjusted the
2139                  * wiring count above and may need to adjust the wiring
2140                  * bits below.
2141                  */
2142                 if (mpte)
2143                         mpte->hold_count--;
2144
2145                 /*
2146                  * We might be turning off write access to the page,
2147                  * so we go ahead and sense modify status.
2148                  */
2149                 if (origpte & PG_MANAGED) {
2150                         if ((origpte & PG_M) && pmap_track_modified(va)) {
2151                                 vm_page_t om;
2152                                 om = PHYS_TO_VM_PAGE(opa);
2153                                 vm_page_dirty(om);
2154                         }
2155                         pa |= PG_MANAGED;
2156                         KKASSERT(m->flags & PG_MAPPED);
2157                 }
2158                 goto validate;
2159         } 
2160         /*
2161          * Mapping has changed, invalidate old range and fall through to
2162          * handle validating new mapping.
2163          *
2164          * Since we have a ref on the page directory page pmap_pte()
2165          * will always return non-NULL.
2166          *
2167          * NOTE: pmap_remove_pte() can block and cause the temporary ptbase
2168          *       to get wiped.  reload the ptbase.  I'm not sure if it is
2169          *       also possible to race another pmap_enter() but check for
2170          *       that case too.
2171          */
2172         while (opa) {
2173                 int err;
2174
2175                 KKASSERT((origpte & PG_FRAME) ==
2176                          (*(vm_offset_t *)pte & PG_FRAME));
2177                 err = pmap_remove_pte(pmap, pte, va, &info);
2178                 if (err)
2179                         panic("pmap_enter: pte vanished, va: %p", (void *)va);
2180                 pte = pmap_pte(pmap, va);
2181                 origpte = *(vm_offset_t *)pte;
2182                 opa = origpte & PG_FRAME;
2183                 if (opa) {
2184                         kprintf("pmap_enter: Warning, raced pmap %p va %p\n",
2185                                 pmap, (void *)va);
2186                 }
2187         }
2188
2189         /*
2190          * Enter on the PV list if part of our managed memory. Note that we
2191          * raise IPL while manipulating pv_table since pmap_enter can be
2192          * called at interrupt time.
2193          */
2194         if (pmap_initialized && 
2195             (m->flags & (PG_FICTITIOUS|PG_UNMANAGED)) == 0) {
2196                 pmap_insert_entry(pmap, va, mpte, m);
2197                 ptbase_assert(pmap);
2198                 pa |= PG_MANAGED;
2199                 vm_page_flag_set(m, PG_MAPPED);
2200         }
2201
2202         /*
2203          * Increment counters
2204          */
2205         ++pmap->pm_stats.resident_count;
2206         if (wired)
2207                 pmap->pm_stats.wired_count++;
2208         KKASSERT(*pte == 0);
2209
2210 validate:
2211         /*
2212          * Now validate mapping with desired protection/wiring.
2213          */
2214         ptbase_assert(pmap);
2215         newpte = (vm_offset_t) (pa | pte_prot(pmap, prot) | PG_V);
2216
2217         if (wired)
2218                 newpte |= PG_W;
2219         if (va < UPT_MIN_ADDRESS)
2220                 newpte |= PG_U;
2221         if (pmap == &kernel_pmap)
2222                 newpte |= pgeflag;
2223
2224         /*
2225          * if the mapping or permission bits are different, we need
2226          * to update the pte.
2227          */
2228         if ((origpte & ~(PG_M|PG_A)) != newpte) {
2229                 pmap_inval_interlock(&info, pmap, va);
2230                 ptbase_assert(pmap);
2231                 KKASSERT(*pte == 0 ||
2232                          (*pte & PG_FRAME) == (newpte & PG_FRAME));
2233                 *pte = newpte | PG_A;
2234                 pmap_inval_deinterlock(&info, pmap);
2235                 if (newpte & PG_RW)
2236                         vm_page_flag_set(m, PG_WRITEABLE);
2237         }
2238         KKASSERT((newpte & PG_MANAGED) == 0 || (m->flags & PG_MAPPED));
2239         pmap_inval_done(&info);
2240 }
2241
2242 /*
2243  * This code works like pmap_enter() but assumes VM_PROT_READ and not-wired.
2244  * This code also assumes that the pmap has no pre-existing entry for this
2245  * VA.
2246  *
2247  * This code currently may only be used on user pmaps, not kernel_pmap.
2248  */
2249 void
2250 pmap_enter_quick(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m)
2251 {
2252         unsigned *pte;
2253         vm_paddr_t pa;
2254         vm_page_t mpte;
2255         unsigned ptepindex;
2256         vm_offset_t ptepa;
2257         pmap_inval_info info;
2258
2259         pmap_inval_init(&info);
2260
2261         if (va < UPT_MAX_ADDRESS && pmap == &kernel_pmap) {
2262                 kprintf("Warning: pmap_enter_quick called on UVA with kernel_pmap\n");
2263                 print_backtrace(-1);
2264         }
2265         if (va >= UPT_MAX_ADDRESS && pmap != &kernel_pmap) {
2266                 kprintf("Warning: pmap_enter_quick called on KVA without kernel_pmap\n");
2267                 print_backtrace(-1);
2268         }
2269
2270         KKASSERT(va < UPT_MIN_ADDRESS); /* assert used on user pmaps only */
2271
2272         /*
2273          * Calculate the page table page (mpte), allocating it if necessary.
2274          *
2275          * A held page table page (mpte), or NULL, is passed onto the
2276          * section following.
2277          */
2278         if (va < UPT_MIN_ADDRESS) {
2279                 /*
2280                  * Calculate pagetable page index
2281                  */
2282                 ptepindex = va >> PDRSHIFT;
2283
2284                 do {
2285                         /*
2286                          * Get the page directory entry
2287                          */
2288                         ptepa = (vm_offset_t) pmap->pm_pdir[ptepindex];
2289
2290                         /*
2291                          * If the page table page is mapped, we just increment
2292                          * the hold count, and activate it.
2293                          */
2294                         if (ptepa) {
2295                                 if (ptepa & PG_PS)
2296                                         panic("pmap_enter_quick: unexpected mapping into 4MB page");
2297                                 if (pmap->pm_ptphint &&
2298                                     (pmap->pm_ptphint->pindex == ptepindex)) {
2299                                         mpte = pmap->pm_ptphint;
2300                                 } else {
2301                                         mpte = pmap_page_lookup( pmap->pm_pteobj, ptepindex);
2302                                         pmap->pm_ptphint = mpte;
2303                                 }
2304                                 if (mpte)
2305                                         mpte->hold_count++;
2306                         } else {
2307                                 mpte = _pmap_allocpte(pmap, ptepindex);
2308                         }
2309                 } while (mpte == NULL);
2310         } else {
2311                 mpte = NULL;
2312                 /* this code path is not yet used */
2313         }
2314
2315         /*
2316          * With a valid (and held) page directory page, we can just use
2317          * vtopte() to get to the pte.  If the pte is already present
2318          * we do not disturb it.
2319          */
2320         pte = (unsigned *)vtopte(va);
2321         if (*pte & PG_V) {
2322                 if (mpte)
2323                         pmap_unwire_pte_hold(pmap, mpte, &info);
2324                 pa = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
2325                 KKASSERT(((*pte ^ pa) & PG_FRAME) == 0);
2326                 pmap_inval_done(&info);
2327                 return;
2328         }
2329
2330         /*
2331          * Enter on the PV list if part of our managed memory
2332          */
2333         if ((m->flags & (PG_FICTITIOUS|PG_UNMANAGED)) == 0) {
2334                 pmap_insert_entry(pmap, va, mpte, m);
2335                 vm_page_flag_set(m, PG_MAPPED);
2336         }
2337
2338         /*
2339          * Increment counters
2340          */
2341         ++pmap->pm_stats.resident_count;
2342
2343         pa = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
2344
2345         /*
2346          * Now validate mapping with RO protection
2347          */
2348         if (m->flags & (PG_FICTITIOUS|PG_UNMANAGED))
2349                 *pte = pa | PG_V | PG_U;
2350         else
2351                 *pte = pa | PG_V | PG_U | PG_MANAGED;
2352 /*      pmap_inval_add(&info, pmap, va); shouldn't be needed inval->valid */
2353         pmap_inval_done(&info);
2354 }
2355
2356 /*
2357  * Make a temporary mapping for a physical address.  This is only intended
2358  * to be used for panic dumps.
2359  */
2360 void *
2361 pmap_kenter_temporary(vm_paddr_t pa, int i)
2362 {
2363         pmap_kenter((vm_offset_t)crashdumpmap + (i * PAGE_SIZE), pa);
2364         return ((void *)crashdumpmap);
2365 }
2366
2367 #define MAX_INIT_PT (96)
2368
2369 /*
2370  * This routine preloads the ptes for a given object into the specified pmap.
2371  * This eliminates the blast of soft faults on process startup and
2372  * immediately after an mmap.
2373  */
2374 static int pmap_object_init_pt_callback(vm_page_t p, void *data);
2375
2376 void
2377 pmap_object_init_pt(pmap_t pmap, vm_offset_t addr, vm_prot_t prot,
2378                     vm_object_t object, vm_pindex_t pindex, 
2379                     vm_size_t size, int limit)
2380 {
2381         struct rb_vm_page_scan_info info;
2382         struct lwp *lp;
2383         int psize;
2384
2385         /*
2386          * We can't preinit if read access isn't set or there is no pmap
2387          * or object.
2388          */
2389         if ((prot & VM_PROT_READ) == 0 || pmap == NULL || object == NULL)
2390                 return;
2391
2392         /*
2393          * We can't preinit if the pmap is not the current pmap
2394          */
2395         lp = curthread->td_lwp;
2396         if (lp == NULL || pmap != vmspace_pmap(lp->lwp_vmspace))
2397                 return;
2398
2399         psize = i386_btop(size);
2400
2401         if ((object->type != OBJT_VNODE) ||
2402                 ((limit & MAP_PREFAULT_PARTIAL) && (psize > MAX_INIT_PT) &&
2403                         (object->resident_page_count > MAX_INIT_PT))) {
2404                 return;
2405         }
2406
2407         if (psize + pindex > object->size) {
2408                 if (object->size < pindex)
2409                         return;           
2410                 psize = object->size - pindex;
2411         }
2412
2413         if (psize == 0)
2414                 return;
2415
2416         /*
2417          * Use a red-black scan to traverse the requested range and load
2418          * any valid pages found into the pmap.
2419          *
2420          * We cannot safely scan the object's memq unless we are in a
2421          * critical section since interrupts can remove pages from objects.
2422          */
2423         info.start_pindex = pindex;
2424         info.end_pindex = pindex + psize - 1;
2425         info.limit = limit;
2426         info.mpte = NULL;
2427         info.addr = addr;
2428         info.pmap = pmap;
2429
2430         crit_enter();
2431         vm_page_rb_tree_RB_SCAN(&object->rb_memq, rb_vm_page_scancmp,
2432                                 pmap_object_init_pt_callback, &info);
2433         crit_exit();
2434 }
2435
2436 static
2437 int
2438 pmap_object_init_pt_callback(vm_page_t p, void *data)
2439 {
2440         struct rb_vm_page_scan_info *info = data;
2441         vm_pindex_t rel_index;
2442         /*
2443          * don't allow an madvise to blow away our really
2444          * free pages allocating pv entries.
2445          */
2446         if ((info->limit & MAP_PREFAULT_MADVISE) &&
2447                 vmstats.v_free_count < vmstats.v_free_reserved) {
2448                     return(-1);
2449         }
2450         if (((p->valid & VM_PAGE_BITS_ALL) == VM_PAGE_BITS_ALL) &&
2451             (p->busy == 0) && (p->flags & (PG_BUSY | PG_FICTITIOUS)) == 0) {
2452                 if ((p->queue - p->pc) == PQ_CACHE)
2453                         vm_page_deactivate(p);
2454                 vm_page_busy(p);
2455                 rel_index = p->pindex - info->start_pindex;
2456                 pmap_enter_quick(info->pmap,
2457                                  info->addr + i386_ptob(rel_index), p);
2458                 vm_page_wakeup(p);
2459         }
2460         return(0);
2461 }
2462
2463 /*
2464  * Return TRUE if the pmap is in shape to trivially
2465  * pre-fault the specified address.
2466  *
2467  * Returns FALSE if it would be non-trivial or if a
2468  * pte is already loaded into the slot.
2469  */
2470 int
2471 pmap_prefault_ok(pmap_t pmap, vm_offset_t addr)
2472 {
2473         unsigned *pte;
2474
2475         if ((*pmap_pde(pmap, addr)) == 0)
2476                 return(0);
2477         pte = (unsigned *) vtopte(addr);
2478         if (*pte)
2479                 return(0);
2480         return(1);
2481 }
2482
2483 /*
2484  *      Routine:        pmap_change_wiring
2485  *      Function:       Change the wiring attribute for a map/virtual-address
2486  *                      pair.
2487  *      In/out conditions:
2488  *                      The mapping must already exist in the pmap.
2489  */
2490 void
2491 pmap_change_wiring(pmap_t pmap, vm_offset_t va, boolean_t wired)
2492 {
2493         unsigned *pte;
2494
2495         if (pmap == NULL)
2496                 return;
2497
2498         pte = pmap_pte(pmap, va);
2499
2500         if (wired && !pmap_pte_w(pte))
2501                 pmap->pm_stats.wired_count++;
2502         else if (!wired && pmap_pte_w(pte))
2503                 pmap->pm_stats.wired_count--;
2504
2505         /*
2506          * Wiring is not a hardware characteristic so there is no need to
2507          * invalidate TLB.  However, in an SMP environment we must use
2508          * a locked bus cycle to update the pte (if we are not using 
2509          * the pmap_inval_*() API that is)... it's ok to do this for simple
2510          * wiring changes.
2511          */
2512 #ifdef SMP
2513         if (wired)
2514                 atomic_set_int(pte, PG_W);
2515         else
2516                 atomic_clear_int(pte, PG_W);
2517 #else
2518         if (wired)
2519                 atomic_set_int_nonlocked(pte, PG_W);
2520         else
2521                 atomic_clear_int_nonlocked(pte, PG_W);
2522 #endif
2523 }
2524
2525
2526
2527 /*
2528  *      Copy the range specified by src_addr/len
2529  *      from the source map to the range dst_addr/len
2530  *      in the destination map.
2531  *
2532  *      This routine is only advisory and need not do anything.
2533  */
2534 void
2535 pmap_copy(pmap_t dst_pmap, pmap_t src_pmap, vm_offset_t dst_addr, 
2536         vm_size_t len, vm_offset_t src_addr)
2537 {
2538 #if 0
2539         pmap_inval_info info;
2540         vm_offset_t addr;
2541         vm_offset_t end_addr = src_addr + len;
2542         vm_offset_t pdnxt;
2543         unsigned src_frame, dst_frame;
2544         vm_page_t m;
2545 #endif
2546
2547         if (dst_addr != src_addr)
2548                 return;
2549         /*
2550          * XXX BUGGY.  Amoung other things srcmpte is assumed to remain
2551          * valid through blocking calls, and that's just not going to
2552          * be the case.
2553          *
2554          * FIXME!
2555          */
2556         return;
2557 #if 0
2558         src_frame = ((unsigned) src_pmap->pm_pdir[PTDPTDI]) & PG_FRAME;
2559         if (src_frame != (((unsigned) PTDpde) & PG_FRAME)) {
2560                 return;
2561         }
2562
2563         dst_frame = ((unsigned) dst_pmap->pm_pdir[PTDPTDI]) & PG_FRAME;
2564         if ((*gd->gd_GDMAP1 & PG_FRAME) != dst_frame) {
2565                 *gd->gd_GDMAP1 = dst_frame | PG_RW | PG_V;
2566                 cpu_invltlb();
2567                 XXX
2568         }
2569         pmap_inval_init(&info);
2570         pmap_inval_add(&info, dst_pmap, -1);
2571         pmap_inval_add(&info, src_pmap, -1);
2572
2573         /*
2574          * critical section protection is required to maintain the page/object
2575          * association, interrupts can free pages and remove them from 
2576          * their objects.
2577          */
2578         crit_enter();
2579         for (addr = src_addr; addr < end_addr; addr = pdnxt) {
2580                 unsigned *src_pte, *dst_pte;
2581                 vm_page_t dstmpte, srcmpte;
2582                 vm_offset_t srcptepaddr;
2583                 unsigned ptepindex;
2584
2585                 if (addr >= UPT_MIN_ADDRESS)
2586                         panic("pmap_copy: invalid to pmap_copy page tables\n");
2587
2588                 /*
2589                  * Don't let optional prefaulting of pages make us go
2590                  * way below the low water mark of free pages or way
2591                  * above high water mark of used pv entries.
2592                  */
2593                 if (vmstats.v_free_count < vmstats.v_free_reserved ||
2594                     pv_entry_count > pv_entry_high_water)
2595                         break;
2596                 
2597                 pdnxt = ((addr + PAGE_SIZE*NPTEPG) & ~(PAGE_SIZE*NPTEPG - 1));
2598                 ptepindex = addr >> PDRSHIFT;
2599
2600                 srcptepaddr = (vm_offset_t) src_pmap->pm_pdir[ptepindex];
2601                 if (srcptepaddr == 0)
2602                         continue;
2603                         
2604                 if (srcptepaddr & PG_PS) {
2605                         if (dst_pmap->pm_pdir[ptepindex] == 0) {
2606                                 dst_pmap->pm_pdir[ptepindex] = (pd_entry_t) srcptepaddr;
2607                                 dst_pmap->pm_stats.resident_count += NBPDR / PAGE_SIZE;
2608                                 XXX
2609                         }
2610                         continue;
2611                 }
2612
2613                 srcmpte = vm_page_lookup(src_pmap->pm_pteobj, ptepindex);
2614                 if ((srcmpte == NULL) || (srcmpte->hold_count == 0) ||
2615                     (srcmpte->flags & PG_BUSY)) {
2616                         continue;
2617                 }
2618
2619                 if (pdnxt > end_addr)
2620                         pdnxt = end_addr;
2621
2622                 src_pte = (unsigned *) vtopte(addr);
2623                 dst_pte = (unsigned *) avtopte(addr);
2624                 while (addr < pdnxt) {
2625                         unsigned ptetemp;
2626
2627                         ptetemp = *src_pte;
2628                         /*
2629                          * we only virtual copy managed pages
2630                          */
2631                         if ((ptetemp & PG_MANAGED) != 0) {
2632                                 /*
2633                                  * We have to check after allocpte for the
2634                                  * pte still being around...  allocpte can
2635                                  * block.
2636                                  *
2637                                  * pmap_allocpte() can block.  If we lose
2638                                  * our page directory mappings we stop.
2639                                  */
2640                                 dstmpte = pmap_allocpte(dst_pmap, addr);
2641
2642                                 if (src_frame != (((unsigned) PTDpde) & PG_FRAME) ||
2643                                     XXX dst_frame != (((unsigned) xxx) & PG_FRAME)
2644                                 ) {
2645                                         kprintf("WARNING: pmap_copy: detected and corrected race\n");
2646                                         pmap_unwire_pte_hold(dst_pmap, dstmpte, &info);
2647                                         goto failed;
2648                                 } else if ((*dst_pte == 0) &&
2649                                            (ptetemp = *src_pte) != 0 &&
2650                                            (ptetemp & PG_MANAGED)) {
2651                                         /*
2652                                          * Clear the modified and
2653                                          * accessed (referenced) bits
2654                                          * during the copy.
2655                                          */
2656                                         m = PHYS_TO_VM_PAGE(ptetemp);
2657                                         *dst_pte = ptetemp & ~(PG_M | PG_A);
2658                                         ++dst_pmap->pm_stats.resident_count;
2659                                         pmap_insert_entry(dst_pmap, addr,
2660                                                 dstmpte, m);
2661                                         KKASSERT(m->flags & PG_MAPPED);
2662                                 } else {
2663                                         kprintf("WARNING: pmap_copy: dst_pte race detected and corrected\n");
2664                                         pmap_unwire_pte_hold(dst_pmap, dstmpte, &info);
2665                                         goto failed;
2666                                 }
2667                                 if (dstmpte->hold_count >= srcmpte->hold_count)
2668                                         break;
2669                         }
2670                         addr += PAGE_SIZE;
2671                         src_pte++;
2672                         dst_pte++;
2673                 }
2674         }
2675 failed:
2676         crit_exit();
2677         pmap_inval_done(&info);
2678 #endif
2679 }       
2680
2681 /*
2682  * pmap_zero_page:
2683  *
2684  *      Zero the specified PA by mapping the page into KVM and clearing its
2685  *      contents.
2686  *
2687  *      This function may be called from an interrupt and no locking is
2688  *      required.
2689  */
2690 void
2691 pmap_zero_page(vm_paddr_t phys)
2692 {
2693         struct mdglobaldata *gd = mdcpu;
2694
2695         crit_enter();
2696         if (*(int *)gd->gd_CMAP3)
2697                 panic("pmap_zero_page: CMAP3 busy");
2698         *(int *)gd->gd_CMAP3 =
2699                     PG_V | PG_RW | (phys & PG_FRAME) | PG_A | PG_M;
2700         cpu_invlpg(gd->gd_CADDR3);
2701
2702 #if defined(I686_CPU)
2703         if (cpu_class == CPUCLASS_686)
2704                 i686_pagezero(gd->gd_CADDR3);
2705         else
2706 #endif
2707                 bzero(gd->gd_CADDR3, PAGE_SIZE);
2708         *(int *) gd->gd_CMAP3 = 0;
2709         crit_exit();
2710 }
2711
2712 /*
2713  * pmap_page_assertzero:
2714  *
2715  *      Assert that a page is empty, panic if it isn't.
2716  */
2717 void
2718 pmap_page_assertzero(vm_paddr_t phys)
2719 {
2720         struct mdglobaldata *gd = mdcpu;
2721         int i;
2722
2723         crit_enter();
2724         if (*(int *)gd->gd_CMAP3)
2725                 panic("pmap_zero_page: CMAP3 busy");
2726         *(int *)gd->gd_CMAP3 =
2727                     PG_V | PG_RW | (phys & PG_FRAME) | PG_A | PG_M;
2728         cpu_invlpg(gd->gd_CADDR3);
2729         for (i = 0; i < PAGE_SIZE; i += 4) {
2730             if (*(int *)((char *)gd->gd_CADDR3 + i) != 0) {
2731                 panic("pmap_page_assertzero() @ %p not zero!\n",
2732                     (void *)gd->gd_CADDR3);
2733             }
2734         }
2735         *(int *) gd->gd_CMAP3 = 0;
2736         crit_exit();
2737 }
2738
2739 /*
2740  * pmap_zero_page:
2741  *
2742  *      Zero part of a physical page by mapping it into memory and clearing
2743  *      its contents with bzero.
2744  *
2745  *      off and size may not cover an area beyond a single hardware page.
2746  */
2747 void
2748 pmap_zero_page_area(vm_paddr_t phys, int off, int size)
2749 {
2750         struct mdglobaldata *gd = mdcpu;
2751
2752         crit_enter();
2753         if (*(int *) gd->gd_CMAP3)
2754                 panic("pmap_zero_page: CMAP3 busy");
2755         *(int *) gd->gd_CMAP3 = PG_V | PG_RW | (phys & PG_FRAME) | PG_A | PG_M;
2756         cpu_invlpg(gd->gd_CADDR3);
2757
2758 #if defined(I686_CPU)
2759         if (cpu_class == CPUCLASS_686 && off == 0 && size == PAGE_SIZE)
2760                 i686_pagezero(gd->gd_CADDR3);
2761         else
2762 #endif
2763                 bzero((char *)gd->gd_CADDR3 + off, size);
2764         *(int *) gd->gd_CMAP3 = 0;
2765         crit_exit();
2766 }
2767
2768 /*
2769  * pmap_copy_page:
2770  *
2771  *      Copy the physical page from the source PA to the target PA.
2772  *      This function may be called from an interrupt.  No locking
2773  *      is required.
2774  */
2775 void
2776 pmap_copy_page(vm_paddr_t src, vm_paddr_t dst)
2777 {
2778         struct mdglobaldata *gd = mdcpu;
2779
2780         crit_enter();
2781         if (*(int *) gd->gd_CMAP1)
2782                 panic("pmap_copy_page: CMAP1 busy");
2783         if (*(int *) gd->gd_CMAP2)
2784                 panic("pmap_copy_page: CMAP2 busy");
2785
2786         *(int *) gd->gd_CMAP1 = PG_V | (src & PG_FRAME) | PG_A;
2787         *(int *) gd->gd_CMAP2 = PG_V | PG_RW | (dst & PG_FRAME) | PG_A | PG_M;
2788
2789         cpu_invlpg(gd->gd_CADDR1);
2790         cpu_invlpg(gd->gd_CADDR2);
2791
2792         bcopy(gd->gd_CADDR1, gd->gd_CADDR2, PAGE_SIZE);
2793
2794         *(int *) gd->gd_CMAP1 = 0;
2795         *(int *) gd->gd_CMAP2 = 0;
2796         crit_exit();
2797 }
2798
2799 /*
2800  * pmap_copy_page_frag:
2801  *
2802  *      Copy the physical page from the source PA to the target PA.
2803  *      This function may be called from an interrupt.  No locking
2804  *      is required.
2805  */
2806 void
2807 pmap_copy_page_frag(vm_paddr_t src, vm_paddr_t dst, size_t bytes)
2808 {
2809         struct mdglobaldata *gd = mdcpu;
2810
2811         crit_enter();
2812         if (*(int *) gd->gd_CMAP1)
2813                 panic("pmap_copy_page: CMAP1 busy");
2814         if (*(int *) gd->gd_CMAP2)
2815                 panic("pmap_copy_page: CMAP2 busy");
2816
2817         *(int *) gd->gd_CMAP1 = PG_V | (src & PG_FRAME) | PG_A;
2818         *(int *) gd->gd_CMAP2 = PG_V | PG_RW | (dst & PG_FRAME) | PG_A | PG_M;
2819
2820         cpu_invlpg(gd->gd_CADDR1);
2821         cpu_invlpg(gd->gd_CADDR2);
2822
2823         bcopy((char *)gd->gd_CADDR1 + (src & PAGE_MASK),
2824               (char *)gd->gd_CADDR2 + (dst & PAGE_MASK),
2825               bytes);
2826
2827         *(int *) gd->gd_CMAP1 = 0;
2828         *(int *) gd->gd_CMAP2 = 0;
2829         crit_exit();
2830 }
2831
2832 /*
2833  * Returns true if the pmap's pv is one of the first
2834  * 16 pvs linked to from this page.  This count may
2835  * be changed upwards or downwards in the future; it
2836  * is only necessary that true be returned for a small
2837  * subset of pmaps for proper page aging.
2838  */
2839 boolean_t
2840 pmap_page_exists_quick(pmap_t pmap, vm_page_t m)
2841 {
2842         pv_entry_t pv;
2843         int loops = 0;
2844
2845         if (!pmap_initialized || (m->flags & PG_FICTITIOUS))
2846                 return FALSE;
2847
2848         crit_enter();
2849
2850         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
2851                 if (pv->pv_pmap == pmap) {
2852                         crit_exit();
2853                         return TRUE;
2854                 }
2855                 loops++;
2856                 if (loops >= 16)
2857                         break;
2858         }
2859         crit_exit();
2860         return (FALSE);
2861 }
2862
2863 /*
2864  * Remove all pages from specified address space
2865  * this aids process exit speeds.  Also, this code
2866  * is special cased for current process only, but
2867  * can have the more generic (and slightly slower)
2868  * mode enabled.  This is much faster than pmap_remove
2869  * in the case of running down an entire address space.
2870  */
2871 void
2872 pmap_remove_pages(pmap_t pmap, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva)
2873 {
2874         struct lwp *lp;
2875         unsigned *pte, tpte;
2876         pv_entry_t pv, npv;
2877         vm_page_t m;
2878         pmap_inval_info info;
2879         int iscurrentpmap;
2880         int32_t save_generation;
2881
2882         lp = curthread->td_lwp;
2883         if (lp && pmap == vmspace_pmap(lp->lwp_vmspace))
2884                 iscurrentpmap = 1;
2885         else
2886                 iscurrentpmap = 0;
2887
2888         pmap_inval_init(&info);
2889         for (pv = TAILQ_FIRST(&pmap->pm_pvlist); pv; pv = npv) {
2890                 if (pv->pv_va >= eva || pv->pv_va < sva) {
2891                         npv = TAILQ_NEXT(pv, pv_plist);
2892                         continue;
2893                 }
2894
2895                 KKASSERT(pmap == pv->pv_pmap);
2896
2897                 if (iscurrentpmap)
2898                         pte = (unsigned *)vtopte(pv->pv_va);
2899                 else
2900                         pte = pmap_pte_quick(pmap, pv->pv_va);
2901                 KKASSERT(*pte);
2902                 pmap_inval_interlock(&info, pmap, pv->pv_va);
2903
2904                 /*
2905                  * We cannot remove wired pages from a process' mapping
2906                  * at this time
2907                  */
2908                 if (*pte & PG_W) {
2909                         pmap_inval_deinterlock(&info, pmap);
2910                         npv = TAILQ_NEXT(pv, pv_plist);
2911                         continue;
2912                 }
2913                 KKASSERT(*pte);
2914                 tpte = loadandclear(pte);
2915                 pmap_inval_deinterlock(&info, pmap);
2916
2917                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(tpte);
2918                 test_m_maps_pv(m, pv);
2919
2920                 KASSERT(m < &vm_page_array[vm_page_array_size],
2921                         ("pmap_remove_pages: bad tpte %x", tpte));
2922
2923                 KKASSERT(pmap->pm_stats.resident_count > 0);
2924                 --pmap->pm_stats.resident_count;
2925
2926                 /*
2927                  * Update the vm_page_t clean and reference bits.
2928                  */
2929                 if (tpte & PG_M) {
2930                         vm_page_dirty(m);
2931                 }
2932
2933                 npv = TAILQ_NEXT(pv, pv_plist);
2934 #ifdef PMAP_DEBUG
2935                 KKASSERT(pv->pv_m == m);
2936                 KKASSERT(pv->pv_pmap == pmap);
2937 #endif
2938                 TAILQ_REMOVE(&pmap->pm_pvlist, pv, pv_plist);
2939                 save_generation = ++pmap->pm_generation;
2940
2941                 m->md.pv_list_count--;
2942                 TAILQ_REMOVE(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
2943                 if (TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list))
2944                         vm_page_flag_clear(m, PG_MAPPED | PG_WRITEABLE);
2945
2946                 pmap_unuse_pt(pmap, pv->pv_va, pv->pv_ptem, &info);
2947                 free_pv_entry(pv);
2948
2949                 /*
2950                  * Restart the scan if we blocked during the unuse or free
2951                  * calls and other removals were made.
2952                  */
2953                 if (save_generation != pmap->pm_generation) {
2954                         kprintf("Warning: pmap_remove_pages race-A avoided\n");
2955                         npv = TAILQ_FIRST(&pmap->pm_pvlist);
2956                 }
2957         }
2958         pmap_inval_done(&info);
2959 }
2960
2961 /*
2962  * pmap_testbit tests bits in pte's
2963  * note that the testbit/clearbit routines are inline,
2964  * and a lot of things compile-time evaluate.
2965  */
2966 static boolean_t
2967 pmap_testbit(vm_page_t m, int bit)
2968 {
2969         pv_entry_t pv;
2970         unsigned *pte;
2971
2972         if (!pmap_initialized || (m->flags & PG_FICTITIOUS))
2973                 return FALSE;
2974
2975         if (TAILQ_FIRST(&m->md.pv_list) == NULL)
2976                 return FALSE;
2977
2978         crit_enter();
2979
2980         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
2981                 /*
2982                  * if the bit being tested is the modified bit, then
2983                  * mark clean_map and ptes as never
2984                  * modified.
2985                  */
2986                 if (bit & (PG_A|PG_M)) {
2987                         if (!pmap_track_modified(pv->pv_va))
2988                                 continue;
2989                 }
2990
2991 #if defined(PMAP_DIAGNOSTIC)
2992                 if (!pv->pv_pmap) {
2993                         kprintf("Null pmap (tb) at va: %p\n",
2994                                 (void *)pv->pv_va);
2995                         continue;
2996                 }
2997 #endif
2998                 pte = pmap_pte_quick(pv->pv_pmap, pv->pv_va);
2999                 if (*pte & bit) {
3000                         crit_exit();
3001                         return TRUE;
3002                 }
3003         }
3004         crit_exit();
3005         return (FALSE);
3006 }
3007
3008 /*
3009  * this routine is used to modify bits in ptes
3010  */
3011 static __inline void
3012 pmap_clearbit(vm_page_t m, int bit)
3013 {
3014         struct pmap_inval_info info;
3015         pv_entry_t pv;
3016         unsigned *pte;
3017         unsigned pbits;
3018
3019         if (!pmap_initialized || (m->flags & PG_FICTITIOUS))
3020                 return;
3021
3022         pmap_inval_init(&info);
3023
3024         /*
3025          * Loop over all current mappings setting/clearing as appropos If
3026          * setting RO do we need to clear the VAC?
3027          */
3028         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
3029                 /*
3030                  * don't write protect pager mappings
3031                  */
3032                 if (bit == PG_RW) {
3033                         if (!pmap_track_modified(pv->pv_va))
3034                                 continue;
3035                 }
3036
3037 #if defined(PMAP_DIAGNOSTIC)
3038                 if (!pv->pv_pmap) {
3039                         kprintf("Null pmap (cb) at va: %p\n",
3040                                 (void *)pv->pv_va);
3041                         continue;
3042                 }
3043 #endif
3044
3045                 /*
3046                  * Careful here.  We can use a locked bus instruction to
3047                  * clear PG_A or PG_M safely but we need to synchronize
3048                  * with the target cpus when we mess with PG_RW.
3049                  *
3050                  * We do not have to force synchronization when clearing
3051                  * PG_M even for PTEs generated via virtual memory maps,
3052                  * because the virtual kernel will invalidate the pmap
3053                  * entry when/if it needs to resynchronize the Modify bit.
3054                  */
3055                 if (bit & PG_RW)
3056                         pmap_inval_interlock(&info, pv->pv_pmap, pv->pv_va);
3057                 pte = pmap_pte_quick(pv->pv_pmap, pv->pv_va);
3058 again:
3059                 pbits = *pte;
3060                 if (pbits & bit) {
3061                         if (bit == PG_RW) {
3062                                 if (pbits & PG_M) {
3063                                         vm_page_dirty(m);
3064                                         atomic_clear_int(pte, PG_M|PG_RW);
3065                                 } else {
3066                                         /*
3067                                          * The cpu may be trying to set PG_M
3068                                          * simultaniously with our clearing
3069                                          * of PG_RW.
3070                                          */
3071                                         if (!atomic_cmpset_int(pte, pbits,
3072                                                                pbits & ~PG_RW))
3073                                                 goto again;
3074                                 }
3075                         } else if (bit == PG_M) {
3076                                 /*
3077                                  * We could also clear PG_RW here to force
3078                                  * a fault on write to redetect PG_M for
3079                                  * virtual kernels, but it isn't necessary
3080                                  * since virtual kernels invalidate the pte 
3081                                  * when they clear the VPTE_M bit in their
3082                                  * virtual page tables.
3083                                  */
3084                                 atomic_clear_int(pte, PG_M);
3085                         } else {
3086                                 atomic_clear_int(pte, bit);
3087                         }
3088                 }
3089                 if (bit & PG_RW)
3090                         pmap_inval_deinterlock(&info, pv->pv_pmap);
3091         }
3092         pmap_inval_done(&info);
3093 }
3094
3095 /*
3096  *      pmap_page_protect:
3097  *
3098  *      Lower the permission for all mappings to a given page.
3099  */
3100 void
3101 pmap_page_protect(vm_page_t m, vm_prot_t prot)
3102 {
3103         if ((prot & VM_PROT_WRITE) == 0) {
3104                 if (prot & (VM_PROT_READ | VM_PROT_EXECUTE)) {
3105                         pmap_clearbit(m, PG_RW);
3106                         vm_page_flag_clear(m, PG_WRITEABLE);
3107                 } else {
3108                         pmap_remove_all(m);
3109                 }
3110         }
3111 }
3112
3113 vm_paddr_t
3114 pmap_phys_address(vm_pindex_t ppn)
3115 {
3116         return (i386_ptob(ppn));
3117 }
3118
3119 /*
3120  *      pmap_ts_referenced:
3121  *
3122  *      Return a count of reference bits for a page, clearing those bits.
3123  *      It is not necessary for every reference bit to be cleared, but it
3124  *      is necessary that 0 only be returned when there are truly no
3125  *      reference bits set.
3126  *
3127  *      XXX: The exact number of bits to check and clear is a matter that
3128  *      should be tested and standardized at some point in the future for
3129  *      optimal aging of shared pages.
3130  */
3131 int
3132 pmap_ts_referenced(vm_page_t m)
3133 {
3134         pv_entry_t pv, pvf, pvn;
3135         unsigned *pte;
3136         int rtval = 0;
3137
3138         if (!pmap_initialized || (m->flags & PG_FICTITIOUS))
3139                 return (rtval);
3140
3141         crit_enter();
3142
3143         if ((pv = TAILQ_FIRST(&m->md.pv_list)) != NULL) {
3144
3145                 pvf = pv;
3146
3147                 do {
3148                         pvn = TAILQ_NEXT(pv, pv_list);
3149
3150                         crit_enter();
3151                         TAILQ_REMOVE(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
3152                         TAILQ_INSERT_TAIL(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
3153                         crit_exit();
3154
3155                         if (!pmap_track_modified(pv->pv_va))
3156                                 continue;
3157
3158                         pte = pmap_pte_quick(pv->pv_pmap, pv->pv_va);
3159
3160                         if (pte && (*pte & PG_A)) {
3161 #ifdef SMP
3162                                 atomic_clear_int(pte, PG_A);
3163 #else
3164                                 atomic_clear_int_nonlocked(pte, PG_A);
3165 #endif
3166                                 rtval++;
3167                                 if (rtval > 4) {
3168                                         break;
3169                                 }
3170                         }
3171                 } while ((pv = pvn) != NULL && pv != pvf);
3172         }
3173         crit_exit();
3174
3175         return (rtval);
3176 }
3177
3178 /*
3179  *      pmap_is_modified:
3180  *
3181  *      Return whether or not the specified physical page was modified
3182  *      in any physical maps.
3183  */
3184 boolean_t
3185 pmap_is_modified(vm_page_t m)
3186 {
3187         return pmap_testbit(m, PG_M);
3188 }
3189
3190 /*
3191  *      Clear the modify bits on the specified physical page.
3192  */
3193 void
3194 pmap_clear_modify(vm_page_t m)
3195 {
3196         pmap_clearbit(m, PG_M);
3197 }
3198
3199 /*
3200  *      pmap_clear_reference:
3201  *
3202  *      Clear the reference bit on the specified physical page.
3203  */
3204 void
3205 pmap_clear_reference(vm_page_t m)
3206 {
3207         pmap_clearbit(m, PG_A);
3208 }
3209
3210 /*
3211  * Miscellaneous support routines follow
3212  */
3213
3214 static void
3215 i386_protection_init(void)
3216 {
3217         int *kp, prot;
3218
3219         kp = protection_codes;
3220         for (prot = 0; prot < 8; prot++) {
3221                 switch (prot) {
3222                 case VM_PROT_NONE | VM_PROT_NONE | VM_PROT_NONE:
3223                         /*
3224                          * Read access is also 0. There isn't any execute bit,
3225                          * so just make it readable.
3226                          */
3227                 case VM_PROT_READ | VM_PROT_NONE | VM_PROT_NONE:
3228                 case VM_PROT_READ | VM_PROT_NONE | VM_PROT_EXECUTE:
3229                 case VM_PROT_NONE | VM_PROT_NONE | VM_PROT_EXECUTE:
3230                         *kp++ = 0;
3231                         break;
3232                 case VM_PROT_NONE | VM_PROT_WRITE | VM_PROT_NONE:
3233                 case VM_PROT_NONE | VM_PROT_WRITE | VM_PROT_EXECUTE:
3234                 case VM_PROT_READ | VM_PROT_WRITE | VM_PROT_NONE:
3235                 case VM_PROT_READ | VM_PROT_WRITE | VM_PROT_EXECUTE:
3236                         *kp++ = PG_RW;
3237                         break;
3238                 }
3239         }
3240 }
3241
3242 /*
3243  * Map a set of physical memory pages into the kernel virtual
3244  * address space. Return a pointer to where it is mapped. This
3245  * routine is intended to be used for mapping device memory,
3246  * NOT real memory.
3247  *
3248  * NOTE: we can't use pgeflag unless we invalidate the pages one at
3249  * a time.
3250  */
3251 void *
3252 pmap_mapdev(vm_paddr_t pa, vm_size_t size)
3253 {
3254         vm_offset_t va, tmpva, offset;
3255         unsigned *pte;
3256
3257         offset = pa & PAGE_MASK;
3258         size = roundup(offset + size, PAGE_SIZE);
3259
3260         va = kmem_alloc_nofault(&kernel_map, size, PAGE_SIZE);
3261         if (!va)
3262                 panic("pmap_mapdev: Couldn't alloc kernel virtual memory");
3263
3264         pa = pa & PG_FRAME;
3265         for (tmpva = va; size > 0;) {
3266                 pte = (unsigned *)vtopte(tmpva);
3267                 *pte = pa | PG_RW | PG_V; /* | pgeflag; */
3268                 size -= PAGE_SIZE;
3269                 tmpva += PAGE_SIZE;
3270                 pa += PAGE_SIZE;
3271         }
3272         cpu_invltlb();
3273         smp_invltlb();
3274
3275         return ((void *)(va + offset));
3276 }
3277
3278 void
3279 pmap_unmapdev(vm_offset_t va, vm_size_t size)
3280 {
3281         vm_offset_t base, offset;
3282
3283         base = va & PG_FRAME;
3284         offset = va & PAGE_MASK;
3285         size = roundup(offset + size, PAGE_SIZE);
3286         pmap_qremove(va, size >> PAGE_SHIFT);
3287         kmem_free(&kernel_map, base, size);
3288 }
3289
3290 /*
3291  * perform the pmap work for mincore
3292  */
3293 int
3294 pmap_mincore(pmap_t pmap, vm_offset_t addr)
3295 {
3296         unsigned *ptep, pte;
3297         vm_page_t m;
3298         int val = 0;
3299         
3300         ptep = pmap_pte(pmap, addr);
3301         if (ptep == 0) {
3302                 return 0;
3303         }
3304
3305         if ((pte = *ptep) != 0) {
3306                 vm_offset_t pa;
3307
3308                 val = MINCORE_INCORE;
3309                 if ((pte & PG_MANAGED) == 0)
3310                         return val;
3311
3312                 pa = pte & PG_FRAME;
3313
3314                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa);
3315
3316                 /*
3317                  * Modified by us
3318                  */
3319                 if (pte & PG_M)
3320                         val |= MINCORE_MODIFIED|MINCORE_MODIFIED_OTHER;
3321                 /*
3322                  * Modified by someone
3323                  */
3324                 else if (m->dirty || pmap_is_modified(m))
3325                         val |= MINCORE_MODIFIED_OTHER;
3326                 /*
3327                  * Referenced by us
3328                  */
3329                 if (pte & PG_A)
3330                         val |= MINCORE_REFERENCED|MINCORE_REFERENCED_OTHER;
3331
3332                 /*
3333                  * Referenced by someone
3334                  */
3335                 else if ((m->flags & PG_REFERENCED) || pmap_ts_referenced(m)) {
3336                         val |= MINCORE_REFERENCED_OTHER;
3337                         vm_page_flag_set(m, PG_REFERENCED);
3338                 }
3339         } 
3340         return val;
3341 }
3342
3343 /*
3344  * Replace p->p_vmspace with a new one.  If adjrefs is non-zero the new
3345  * vmspace will be ref'd and the old one will be deref'd.
3346  *
3347  * The vmspace for all lwps associated with the process will be adjusted
3348  * and cr3 will be reloaded if any lwp is the current lwp.
3349  */
3350 void
3351 pmap_replacevm(struct proc *p, struct vmspace *newvm, int adjrefs)
3352 {
3353         struct vmspace *oldvm;
3354         struct lwp *lp;
3355
3356         crit_enter();
3357         oldvm = p->p_vmspace;
3358         if (oldvm != newvm) {
3359                 p->p_vmspace = newvm;
3360                 KKASSERT(p->p_nthreads == 1);
3361                 lp = RB_ROOT(&p->p_lwp_tree);
3362                 pmap_setlwpvm(lp, newvm);
3363                 if (adjrefs) {
3364                         sysref_get(&newvm->vm_sysref);
3365                         sysref_put(&oldvm->vm_sysref);
3366                 }
3367         }
3368         crit_exit();
3369 }
3370
3371 /*
3372  * Set the vmspace for a LWP.  The vmspace is almost universally set the
3373  * same as the process vmspace, but virtual kernels need to swap out contexts
3374  * on a per-lwp basis.
3375  */
3376 void
3377 pmap_setlwpvm(struct lwp *lp, struct vmspace *newvm)
3378 {
3379         struct vmspace *oldvm;
3380         struct pmap *pmap;
3381
3382         crit_enter();
3383         oldvm = lp->lwp_vmspace;
3384
3385         if (oldvm != newvm) {
3386                 lp->lwp_vmspace = newvm;
3387                 if (curthread->td_lwp == lp) {
3388                         pmap = vmspace_pmap(newvm);
3389 #if defined(SMP)
3390                         atomic_set_int(&pmap->pm_active, mycpu->gd_cpumask);
3391                         if (pmap->pm_active & CPUMASK_LOCK)
3392                                 pmap_interlock_wait(newvm);
3393 #else
3394                         pmap->pm_active |= 1;
3395 #endif
3396 #if defined(SWTCH_OPTIM_STATS)
3397                         tlb_flush_count++;
3398 #endif
3399                         curthread->td_pcb->pcb_cr3 = vtophys(pmap->pm_pdir);
3400                         load_cr3(curthread->td_pcb->pcb_cr3);
3401                         pmap = vmspace_pmap(oldvm);
3402 #if defined(SMP)
3403                         atomic_clear_int(&pmap->pm_active, mycpu->gd_cpumask);
3404 #else
3405                         pmap->pm_active &= ~1;
3406 #endif
3407                 }
3408         }
3409         crit_exit();
3410 }
3411
3412 #ifdef SMP
3413 /*
3414  * Called when switching to a locked pmap
3415  */
3416 void
3417 pmap_interlock_wait(struct vmspace *vm)
3418 {
3419         struct pmap *pmap = &vm->vm_pmap;
3420
3421         if (pmap->pm_active & CPUMASK_LOCK) {
3422                 kprintf("Debug: pmap_interlock %08x\n", pmap->pm_active);
3423                 while (pmap->pm_active & CPUMASK_LOCK) {
3424                         cpu_pause();
3425                         cpu_ccfence();
3426                         lwkt_process_ipiq();
3427                 }
3428         }
3429 }
3430
3431 #endif
3432
3433 vm_offset_t
3434 pmap_addr_hint(vm_object_t obj, vm_offset_t addr, vm_size_t size)
3435 {
3436
3437         if ((obj == NULL) || (size < NBPDR) || (obj->type != OBJT_DEVICE)) {
3438                 return addr;
3439         }
3440
3441         addr = (addr + (NBPDR - 1)) & ~(NBPDR - 1);
3442         return addr;
3443 }
3444
3445 int
3446 pmap_get_pgeflag(void)
3447 {
3448         return pgeflag;
3449 }