sys/platform/pc64/include/pmap.h

   1 /*
   2  * Copyright (c) 1991 Regents of the University of California.
   3  * Copyright (c) 2008 The DragonFly Project.
   4  * All rights reserved.
   5  *
   6  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   7  * the Systems Programming Group of the University of Utah Computer
   8  * Science Department and William Jolitz of UUNET Technologies Inc.
   9  *
  10  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  11  * modification, are permitted provided that the following conditions
  12  * are met:
  13  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  15  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  17  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  18  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  19  *    must display the following acknowledgement:
  20  *      This product includes software developed by the University of
  21  *      California, Berkeley and its contributors.
  22  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  23  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  24  *    without specific prior written permission.
  25  *
  26  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  27  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  28  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  29  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  30  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  31  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  32  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  33  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  34  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  35  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  36  * SUCH DAMAGE.
  37  *
  38  * Derived from hp300 version by Mike Hibler, this version by William
  39  * Jolitz uses a recursive map [a pde points to the page directory] to
  40  * map the page tables using the pagetables themselves. This is done to
  41  * reduce the impact on kernel virtual memory for lots of sparse address
  42  * space, and to reduce the cost of memory to each process.
  43  *
  44  * from: hp300: @(#)pmap.h      7.2 (Berkeley) 12/16/90
  45  * from: @(#)pmap.h     7.4 (Berkeley) 5/12/91
  46  * $FreeBSD: src/sys/i386/include/pmap.h,v 1.65.2.3 2001/10/03 07:15:37 peter Exp $
  47  * $DragonFly: src/sys/platform/pc64/include/pmap.h,v 1.1 2008/08/29 17:07:17 dillon Exp $
  48  */
  49
  50 #ifndef _MACHINE_PMAP_H_
  51 #define _MACHINE_PMAP_H_
  52
  53 #include <cpu/pmap.h>
  54
  55 /*
  56  * Size of Kernel address space.  This is the number of page table pages
  57  * (2MB each) to use for the kernel.  256 pages == 512 Megabyte.
  58  * This **MUST** be a multiple of 4 (eg: 252, 256, 260, etc).
  59  */
  60 #ifndef KVA_PAGES
  61 #define KVA_PAGES       256
  62 #endif
  63
  64 /*
  65  * Pte related macros
  66  */
  67 #define VADDR(pdi, pti) ((vm_offset_t)(((pdi)<<PDRSHIFT)|((pti)<<PAGE_SHIFT)))
  68
  69 #ifndef NKPT
  70 #define NKPT            30      /* actual number of kernel page tables */
  71 #endif
  72 #ifndef NKPDE
  73 #define NKPDE   (KVA_PAGES - 2) /* addressable number of page tables/pde's */
  74 #endif
  75 #if NKPDE > KVA_PAGES - 2
  76 #error "Maximum NKPDE is KVA_PAGES - 2"
  77 #endif
  78
  79 /*
  80  * The *PTDI values control the layout of virtual memory
  81  *
  82  * XXX This works for now, but I am not real happy with it, I'll fix it
  83  * right after I fix locore.s and the magic 28K hole
  84  *
  85  * SMP_PRIVPAGES: The per-cpu address space is 0xff80000 -> 0xffbfffff
  86  */
  87 #define APTDPTDI        (NPDEPG-1)      /* alt ptd entry that points to APTD */
  88 #define MPPTDI          (APTDPTDI-1)    /* per cpu ptd entry */
  89 #define KPTDI           (MPPTDI-NKPDE)  /* start of kernel virtual pde's */
  90 #define PTDPTDI         (KPTDI-1)       /* ptd entry that points to ptd! */
  91 #define UMAXPTDI        (PTDPTDI-1)     /* ptd entry for user space end */
  92 #define UMAXPTEOFF      (NPTEPG)        /* pte entry for user space end */
  93
  94 #define LINKPML4I       0
  95 #define LINKPDPI        0
  96
  97 /*
  98  * XXX doesn't really belong here I guess...
  99  */
 100 #define ISA_HOLE_START    0xa0000
 101 #define ISA_HOLE_LENGTH (0x100000-ISA_HOLE_START)
 102
 103 #ifndef LOCORE
 104
 105 #ifndef _SYS_TYPES_H_
 106 #include <sys/types.h>
 107 #endif
 108 #ifndef _SYS_QUEUE_H_
 109 #include <sys/queue.h>
 110 #endif
 111 #ifndef _MACHINE_TYPES_H_
 112 #include <machine/types.h>
 113 #endif
 114 #ifndef _MACHINE_PARAM_H_
 115 #include <machine/param.h>
 116 #endif
 117
 118 /*
 119  * Address of current and alternate address space page table maps
 120  * and directories.
 121  */
 122 #ifdef _KERNEL
 123 extern pt_entry_t PTmap[], APTmap[], Upte;
 124 extern pd_entry_t PTD[], APTD[], PTDpde, APTDpde, Upde;
 125
 126 extern uint64_t IdlePTD;        /* physical address of "Idle" state directory */
 127
 128 extern uint64_t common_lvl4_phys;
 129 extern uint64_t common_lvl3_phys;
 130 extern pdp_entry_t *link_pdpe;
 131 #endif
 132
 133 #ifdef _KERNEL
 134 /*
 135  * virtual address to page table entry and
 136  * to physical address. Likewise for alternate address space.
 137  * Note: these work recursively, thus vtopte of a pte will give
 138  * the corresponding pde that in turn maps it.
 139  */
 140 #define vtopte(va)      (PTmap + amd64_btop(va))
 141
 142 #define avtopte(va)     (APTmap + amd64_btop(va))
 143
 144 /*
 145  *      Routine:        pmap_kextract
 146  *      Function:
 147  *              Extract the physical page address associated
 148  *              kernel virtual address.
 149  */
 150 static __inline vm_paddr_t
 151 pmap_kextract(vm_offset_t va)
 152 {
 153         vm_paddr_t pa;
 154
 155         if ((pa = (vm_offset_t) PTD[va >> PDRSHIFT]) & PG_PS) {
 156                 pa = (pa & ~(NBPDR - 1)) | (va & (NBPDR - 1));
 157         } else {
 158                 pa = *(vm_offset_t *)vtopte(va);
 159                 pa = (pa & PG_FRAME) | (va & PAGE_MASK);
 160         }
 161         return pa;
 162 }
 163
 164 /*
 165  * XXX
 166  */
 167 #define vtophys(va)     pmap_kextract(((vm_offset_t)(va)))
 168 #define vtophys_pte(va) ((pt_entry_t)pmap_kextract(((vm_offset_t)(va))))
 169
 170 #endif
 171
 172 #define pte_load_clear(pte)     atomic_readandclear_long(pte)
 173
 174 /*
 175  * Pmap stuff
 176  */
 177 struct pv_entry;
 178 struct vm_page;
 179 struct vm_object;
 180
 181 struct md_page {
 182         int pv_list_count;
 183         TAILQ_HEAD(,pv_entry)   pv_list;
 184 };
 185
 186 /*
 187  * Each machine dependent implementation is expected to
 188  * keep certain statistics.  They may do this anyway they
 189  * so choose, but are expected to return the statistics
 190  * in the following structure.
 191  *
 192  * NOTE: We try to match the size of the pc32 pmap with the vkernel pmap
 193  * so the same utilities (like 'ps') can be used on both.
 194  */
 195 struct pmap_statistics {
 196         long resident_count;    /* # of pages mapped (total) */
 197         long wired_count;       /* # of pages wired */
 198 };
 199 typedef struct pmap_statistics *pmap_statistics_t;
 200
 201 struct pmap {
 202         pd_entry_t              *pm_pdir;       /* KVA of page directory */
 203         struct vm_page          *pm_pdirm;      /* VM page for pg directory */
 204         struct vm_object        *pm_pteobj;     /* Container for pte's */
 205         TAILQ_ENTRY(pmap)       pm_pmnode;      /* list of pmaps */
 206         TAILQ_HEAD(,pv_entry)   pm_pvlist;      /* list of mappings in pmap */
 207         int                     pm_count;       /* reference count */
 208         cpumask_t               pm_active;      /* active on cpus */
 209         int                     pm_filler02;    /* (filler sync w/vkernel) */
 210         struct pmap_statistics  pm_stats;       /* pmap statistics */
 211         struct  vm_page         *pm_ptphint;    /* pmap ptp hint */
 212         int                     pm_generation;  /* detect pvlist deletions */
 213 };
 214
 215 #define pmap_resident_count(pmap) (pmap)->pm_stats.resident_count
 216
 217 typedef struct pmap     *pmap_t;
 218
 219 #ifdef _KERNEL
 220 extern struct pmap      kernel_pmap;
 221 #endif
 222
 223 /*
 224  * For each vm_page_t, there is a list of all currently valid virtual
 225  * mappings of that page.  An entry is a pv_entry_t, the list is pv_table.
 226  */
 227 typedef struct pv_entry {
 228         pmap_t          pv_pmap;        /* pmap where mapping lies */
 229         vm_offset_t     pv_va;          /* virtual address for mapping */
 230         TAILQ_ENTRY(pv_entry)   pv_list;
 231         TAILQ_ENTRY(pv_entry)   pv_plist;
 232         struct vm_page  *pv_ptem;       /* VM page for pte */
 233 } *pv_entry_t;
 234
 235 #ifdef  _KERNEL
 236
 237 #define NPPROVMTRR              8
 238 #define PPRO_VMTRRphysBase0     0x200
 239 #define PPRO_VMTRRphysMask0     0x201
 240 struct ppro_vmtrr {
 241         u_int64_t base, mask;
 242 };
 243 extern struct ppro_vmtrr PPro_vmtrr[NPPROVMTRR];
 244
 245 extern caddr_t  CADDR1;
 246 extern pt_entry_t *CMAP1;
 247 extern vm_paddr_t avail_end;
 248 extern vm_paddr_t avail_start;
 249 extern vm_offset_t clean_eva;
 250 extern vm_offset_t clean_sva;
 251 extern char *ptvmmap;           /* poor name! */
 252
 253 void    pmap_bootstrap ( vm_paddr_t *, vm_paddr_t);
 254 void    *pmap_mapdev (vm_paddr_t, vm_size_t);
 255 void    pmap_unmapdev (vm_offset_t, vm_size_t);
 256 pt_entry_t *pmap_pte (pmap_t, vm_offset_t) __pure2;
 257 struct vm_page *pmap_use_pt (pmap_t, vm_offset_t);
 258 #ifdef SMP
 259 void    pmap_set_opt (void);
 260 #endif
 261
 262 #endif /* _KERNEL */
 263
 264 #endif /* !LOCORE */
 265
 266 #endif /* !_MACHINE_PMAP_H_ */