sys/platform/pc64/x86_64/pmap.c

   1 /*
   2  * (MPSAFE)
   3  *
   4  * Copyright (c) 1991 Regents of the University of California.
   5  * Copyright (c) 1994 John S. Dyson
   6  * Copyright (c) 1994 David Greenman
   7  * Copyright (c) 2003 Peter Wemm
   8  * Copyright (c) 2005-2008 Alan L. Cox <alc@cs.rice.edu>
   9  * Copyright (c) 2008, 2009 The DragonFly Project.
  10  * Copyright (c) 2008, 2009 Jordan Gordeev.
  11  * All rights reserved.
  12  *
  13  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
  14  * the Systems Programming Group of the University of Utah Computer
  15  * Science Department and William Jolitz of UUNET Technologies Inc.
  16  *
  17  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  18  * modification, are permitted provided that the following conditions
  19  * are met:
  20  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  21  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  22  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  23  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  24  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  25  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  26  *    must display the following acknowledgement:
  27  *      This product includes software developed by the University of
  28  *      California, Berkeley and its contributors.
  29  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  30  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  31  *    without specific prior written permission.
  32  *
  33  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  34  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  35  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  36  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  37  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  38  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  39  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  40  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  41  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  42  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  43  * SUCH DAMAGE.
  44  *
  45  *      from:   @(#)pmap.c      7.7 (Berkeley)  5/12/91
  46  * $FreeBSD: src/sys/i386/i386/pmap.c,v 1.250.2.18 2002/03/06 22:48:53 silby Exp $
  47  */
  48
  49 /*
  50  *      Manages physical address maps.
  51  *
  52  *      In addition to hardware address maps, this
  53  *      module is called upon to provide software-use-only
  54  *      maps which may or may not be stored in the same
  55  *      form as hardware maps.  These pseudo-maps are
  56  *      used to store intermediate results from copy
  57  *      operations to and from address spaces.
  58  *
  59  *      Since the information managed by this module is
  60  *      also stored by the logical address mapping module,
  61  *      this module may throw away valid virtual-to-physical
  62  *      mappings at almost any time.  However, invalidations
  63  *      of virtual-to-physical mappings must be done as
  64  *      requested.
  65  *
  66  *      In order to cope with hardware architectures which
  67  *      make virtual-to-physical map invalidates expensive,
  68  *      this module may delay invalidate or reduced protection
  69  *      operations until such time as they are actually
  70  *      necessary.  This module is given full information as
  71  *      to which processors are currently using which maps,
  72  *      and to when physical maps must be made correct.
  73  */
  74
  75 #if JG
  76 #include "opt_disable_pse.h"
  77 #include "opt_pmap.h"
  78 #endif
  79 #include "opt_msgbuf.h"
  80
  81 #include <sys/param.h>
  82 #include <sys/systm.h>
  83 #include <sys/kernel.h>
  84 #include <sys/proc.h>
  85 #include <sys/msgbuf.h>
  86 #include <sys/vmmeter.h>
  87 #include <sys/mman.h>
  88
  89 #include <vm/vm.h>
  90 #include <vm/vm_param.h>
  91 #include <sys/sysctl.h>
  92 #include <sys/lock.h>
  93 #include <vm/vm_kern.h>
  94 #include <vm/vm_page.h>
  95 #include <vm/vm_map.h>
  96 #include <vm/vm_object.h>
  97 #include <vm/vm_extern.h>
  98 #include <vm/vm_pageout.h>
  99 #include <vm/vm_pager.h>
 100 #include <vm/vm_zone.h>
 101
 102 #include <sys/user.h>
 103 #include <sys/thread2.h>
 104 #include <sys/sysref2.h>
 105
 106 #include <machine/cputypes.h>
 107 #include <machine/md_var.h>
 108 #include <machine/specialreg.h>
 109 #include <machine/smp.h>
 110 #include <machine_base/apic/apicreg.h>
 111 #include <machine/globaldata.h>
 112 #include <machine/pmap.h>
 113 #include <machine/pmap_inval.h>
 114
 115 #include <ddb/ddb.h>
 116
 117 #define PMAP_KEEP_PDIRS
 118 #ifndef PMAP_SHPGPERPROC
 119 #define PMAP_SHPGPERPROC 200
 120 #endif
 121
 122 #if defined(DIAGNOSTIC)
 123 #define PMAP_DIAGNOSTIC
 124 #endif
 125
 126 #define MINPV 2048
 127
 128 /*
 129  * Get PDEs and PTEs for user/kernel address space
 130  */
 131 static pd_entry_t *pmap_pde(pmap_t pmap, vm_offset_t va);
 132 #define pdir_pde(m, v) (m[(vm_offset_t)(v) >> PDRSHIFT])
 133
 134 #define pmap_pde_v(pte)         ((*(pd_entry_t *)pte & PG_V) != 0)
 135 #define pmap_pte_w(pte)         ((*(pt_entry_t *)pte & PG_W) != 0)
 136 #define pmap_pte_m(pte)         ((*(pt_entry_t *)pte & PG_M) != 0)
 137 #define pmap_pte_u(pte)         ((*(pt_entry_t *)pte & PG_A) != 0)
 138 #define pmap_pte_v(pte)         ((*(pt_entry_t *)pte & PG_V) != 0)
 139
 140
 141 /*
 142  * Given a map and a machine independent protection code,
 143  * convert to a vax protection code.
 144  */
 145 #define pte_prot(m, p)          \
 146         (protection_codes[p & (VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE|VM_PROT_EXECUTE)])
 147 static int protection_codes[8];
 148
 149 struct pmap kernel_pmap;
 150 static TAILQ_HEAD(,pmap)        pmap_list = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(pmap_list);
 151
 152 vm_paddr_t avail_start;         /* PA of first available physical page */
 153 vm_paddr_t avail_end;           /* PA of last available physical page */
 154 vm_offset_t virtual2_start;     /* cutout free area prior to kernel start */
 155 vm_offset_t virtual2_end;
 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 KvaStart;           /* VA start of KVA space */
 159 vm_offset_t KvaEnd;             /* VA end of KVA space (non-inclusive) */
 160 vm_offset_t KvaSize;            /* max size of kernel virtual address space */
 161 static boolean_t pmap_initialized = FALSE;      /* Has pmap_init completed? */
 162 static int pgeflag;             /* PG_G or-in */
 163 static int pseflag;             /* PG_PS or-in */
 164
 165 static vm_object_t kptobj;
 166
 167 static int ndmpdp;
 168 static vm_paddr_t dmaplimit;
 169 static int nkpt;
 170 vm_offset_t kernel_vm_end = VM_MIN_KERNEL_ADDRESS;
 171
 172 static uint64_t KPTbase;
 173 static uint64_t KPTphys;
 174 static uint64_t KPDphys;        /* phys addr of kernel level 2 */
 175 static uint64_t KPDbase;        /* phys addr of kernel level 2 @ KERNBASE */
 176 uint64_t KPDPphys;      /* phys addr of kernel level 3 */
 177 uint64_t KPML4phys;     /* phys addr of kernel level 4 */
 178
 179 static uint64_t DMPDphys;       /* phys addr of direct mapped level 2 */
 180 static uint64_t DMPDPphys;      /* phys addr of direct mapped level 3 */
 181
 182 /*
 183  * Data for the pv entry allocation mechanism
 184  */
 185 static vm_zone_t pvzone;
 186 static struct vm_zone pvzone_store;
 187 static struct vm_object pvzone_obj;
 188 static int pv_entry_count=0, pv_entry_max=0, pv_entry_high_water=0;
 189 static int pmap_pagedaemon_waken = 0;
 190 static struct pv_entry *pvinit;
 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 extern uint64_t SMPptpa;
 208
 209 #define DISABLE_PSE
 210
 211 static pv_entry_t get_pv_entry (void);
 212 static void i386_protection_init (void);
 213 static void create_pagetables(vm_paddr_t *firstaddr);
 214 static void pmap_remove_all (vm_page_t m);
 215 static int  pmap_remove_pte (struct pmap *pmap, pt_entry_t *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, vm_pindex_t ptepindex);
 229 static pt_entry_t * 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_unwire_pte_hold(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m,
 232                                 pmap_inval_info_t info);
 233 static int pmap_unuse_pt (pmap_t, vm_offset_t, vm_page_t, pmap_inval_info_t);
 234 static vm_offset_t pmap_kmem_choose(vm_offset_t addr);
 235
 236 static unsigned pdir4mb;
 237
 238 /*
 239  * Move the kernel virtual free pointer to the next
 240  * 2MB.  This is used to help improve performance
 241  * by using a large (2MB) page for much of the kernel
 242  * (.text, .data, .bss)
 243  */
 244 static
 245 vm_offset_t
 246 pmap_kmem_choose(vm_offset_t addr)
 247 {
 248         vm_offset_t newaddr = addr;
 249
 250         newaddr = (addr + (NBPDR - 1)) & ~(NBPDR - 1);
 251         return newaddr;
 252 }
 253
 254 /*
 255  * pmap_pte_quick:
 256  *
 257  *      Super fast pmap_pte routine best used when scanning the pv lists.
 258  *      This eliminates many course-grained invltlb calls.  Note that many of
 259  *      the pv list scans are across different pmaps and it is very wasteful
 260  *      to do an entire invltlb when checking a single mapping.
 261  *
 262  *      Should only be called while in a critical section.
 263  */
 264 static __inline pt_entry_t *pmap_pte(pmap_t pmap, vm_offset_t va);
 265
 266 static
 267 pt_entry_t *
 268 pmap_pte_quick(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
 269 {
 270         return pmap_pte(pmap, va);
 271 }
 272
 273 /* Return a non-clipped PD index for a given VA */
 274 static __inline
 275 vm_pindex_t
 276 pmap_pde_pindex(vm_offset_t va)
 277 {
 278         return va >> PDRSHIFT;
 279 }
 280
 281 /* Return various clipped indexes for a given VA */
 282 static __inline
 283 vm_pindex_t
 284 pmap_pte_index(vm_offset_t va)
 285 {
 286
 287         return ((va >> PAGE_SHIFT) & ((1ul << NPTEPGSHIFT) - 1));
 288 }
 289
 290 static __inline
 291 vm_pindex_t
 292 pmap_pde_index(vm_offset_t va)
 293 {
 294
 295         return ((va >> PDRSHIFT) & ((1ul << NPDEPGSHIFT) - 1));
 296 }
 297
 298 static __inline
 299 vm_pindex_t
 300 pmap_pdpe_index(vm_offset_t va)
 301 {
 302
 303         return ((va >> PDPSHIFT) & ((1ul << NPDPEPGSHIFT) - 1));
 304 }
 305
 306 static __inline
 307 vm_pindex_t
 308 pmap_pml4e_index(vm_offset_t va)
 309 {
 310
 311         return ((va >> PML4SHIFT) & ((1ul << NPML4EPGSHIFT) - 1));
 312 }
 313
 314 /* Return a pointer to the PML4 slot that corresponds to a VA */
 315 static __inline
 316 pml4_entry_t *
 317 pmap_pml4e(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
 318 {
 319
 320         return (&pmap->pm_pml4[pmap_pml4e_index(va)]);
 321 }
 322
 323 /* Return a pointer to the PDP slot that corresponds to a VA */
 324 static __inline
 325 pdp_entry_t *
 326 pmap_pml4e_to_pdpe(pml4_entry_t *pml4e, vm_offset_t va)
 327 {
 328         pdp_entry_t *pdpe;
 329
 330         pdpe = (pdp_entry_t *)PHYS_TO_DMAP(*pml4e & PG_FRAME);
 331         return (&pdpe[pmap_pdpe_index(va)]);
 332 }
 333
 334 /* Return a pointer to the PDP slot that corresponds to a VA */
 335 static __inline
 336 pdp_entry_t *
 337 pmap_pdpe(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
 338 {
 339         pml4_entry_t *pml4e;
 340
 341         pml4e = pmap_pml4e(pmap, va);
 342         if ((*pml4e & PG_V) == 0)
 343                 return NULL;
 344         return (pmap_pml4e_to_pdpe(pml4e, va));
 345 }
 346
 347 /* Return a pointer to the PD slot that corresponds to a VA */
 348 static __inline
 349 pd_entry_t *
 350 pmap_pdpe_to_pde(pdp_entry_t *pdpe, vm_offset_t va)
 351 {
 352         pd_entry_t *pde;
 353
 354         pde = (pd_entry_t *)PHYS_TO_DMAP(*pdpe & PG_FRAME);
 355         return (&pde[pmap_pde_index(va)]);
 356 }
 357
 358 /* Return a pointer to the PD slot that corresponds to a VA */
 359 static __inline
 360 pd_entry_t *
 361 pmap_pde(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
 362 {
 363         pdp_entry_t *pdpe;
 364
 365         pdpe = pmap_pdpe(pmap, va);
 366         if (pdpe == NULL || (*pdpe & PG_V) == 0)
 367                  return NULL;
 368         return (pmap_pdpe_to_pde(pdpe, va));
 369 }
 370
 371 /* Return a pointer to the PT slot that corresponds to a VA */
 372 static __inline
 373 pt_entry_t *
 374 pmap_pde_to_pte(pd_entry_t *pde, vm_offset_t va)
 375 {
 376         pt_entry_t *pte;
 377
 378         pte = (pt_entry_t *)PHYS_TO_DMAP(*pde & PG_FRAME);
 379         return (&pte[pmap_pte_index(va)]);
 380 }
 381
 382 /* Return a pointer to the PT slot that corresponds to a VA */
 383 static __inline
 384 pt_entry_t *
 385 pmap_pte(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
 386 {
 387         pd_entry_t *pde;
 388
 389         pde = pmap_pde(pmap, va);
 390         if (pde == NULL || (*pde & PG_V) == 0)
 391                 return NULL;
 392         if ((*pde & PG_PS) != 0)        /* compat with i386 pmap_pte() */
 393                 return ((pt_entry_t *)pde);
 394         return (pmap_pde_to_pte(pde, va));
 395 }
 396
 397 static __inline
 398 pt_entry_t *
 399 vtopte(vm_offset_t va)
 400 {
 401         uint64_t mask = ((1ul << (NPTEPGSHIFT + NPDEPGSHIFT + NPDPEPGSHIFT + NPML4EPGSHIFT)) - 1);
 402
 403         return (PTmap + ((va >> PAGE_SHIFT) & mask));
 404 }
 405
 406 static __inline
 407 pd_entry_t *
 408 vtopde(vm_offset_t va)
 409 {
 410         uint64_t mask = ((1ul << (NPDEPGSHIFT + NPDPEPGSHIFT + NPML4EPGSHIFT)) - 1);
 411
 412         return (PDmap + ((va >> PDRSHIFT) & mask));
 413 }
 414
 415 static uint64_t
 416 allocpages(vm_paddr_t *firstaddr, int n)
 417 {
 418         uint64_t ret;
 419
 420         ret = *firstaddr;
 421         bzero((void *)ret, n * PAGE_SIZE);
 422         *firstaddr += n * PAGE_SIZE;
 423         return (ret);
 424 }
 425
 426 static
 427 void
 428 create_pagetables(vm_paddr_t *firstaddr)
 429 {
 430         int i;
 431
 432         /*
 433          * We are running (mostly) V=P at this point
 434          *
 435          * Calculate NKPT - number of kernel page tables.  We have to
 436          * accomodoate prealloction of the vm_page_array, dump bitmap,
 437          * MSGBUF_SIZE, and other stuff.  Be generous.
 438          *
 439          * Maxmem is in pages.
 440          */
 441         ndmpdp = (ptoa(Maxmem) + NBPDP - 1) >> PDPSHIFT;
 442         if (ndmpdp < 4)         /* Minimum 4GB of dirmap */
 443                 ndmpdp = 4;
 444
 445         nkpt = (Maxmem * sizeof(struct vm_page) + NBPDR - 1) / NBPDR;
 446         nkpt += ((nkpt + nkpt + 1 + NKPML4E + NKPDPE + NDMPML4E + ndmpdp) +
 447                 511) / 512;
 448         nkpt += 128;
 449
 450         /*
 451          * Allocate pages
 452          */
 453         KPTbase = allocpages(firstaddr, nkpt);
 454         KPTphys = allocpages(firstaddr, nkpt);
 455         KPML4phys = allocpages(firstaddr, 1);
 456         KPDPphys = allocpages(firstaddr, NKPML4E);
 457
 458         /*
 459          * Calculate the page directory base for KERNBASE,
 460          * that is where we start populating the page table pages.
 461          * Basically this is the end - 2.
 462          */
 463         KPDphys = allocpages(firstaddr, NKPDPE);
 464         KPDbase = KPDphys + ((NKPDPE - (NPDPEPG - KPDPI)) << PAGE_SHIFT);
 465
 466         DMPDPphys = allocpages(firstaddr, NDMPML4E);
 467         if ((amd_feature & AMDID_PAGE1GB) == 0)
 468                 DMPDphys = allocpages(firstaddr, ndmpdp);
 469         dmaplimit = (vm_paddr_t)ndmpdp << PDPSHIFT;
 470
 471         /*
 472          * Fill in the underlying page table pages for the area around
 473          * KERNBASE.  This remaps low physical memory to KERNBASE.
 474          *
 475          * Read-only from zero to physfree
 476          * XXX not fully used, underneath 2M pages
 477          */
 478         for (i = 0; (i << PAGE_SHIFT) < *firstaddr; i++) {
 479                 ((pt_entry_t *)KPTbase)[i] = i << PAGE_SHIFT;
 480                 ((pt_entry_t *)KPTbase)[i] |= PG_RW | PG_V | PG_G;
 481         }
 482
 483         /*
 484          * Now map the initial kernel page tables.  One block of page
 485          * tables is placed at the beginning of kernel virtual memory,
 486          * and another block is placed at KERNBASE to map the kernel binary,
 487          * data, bss, and initial pre-allocations.
 488          */
 489         for (i = 0; i < nkpt; i++) {
 490                 ((pd_entry_t *)KPDbase)[i] = KPTbase + (i << PAGE_SHIFT);
 491                 ((pd_entry_t *)KPDbase)[i] |= PG_RW | PG_V;
 492         }
 493         for (i = 0; i < nkpt; i++) {
 494                 ((pd_entry_t *)KPDphys)[i] = KPTphys + (i << PAGE_SHIFT);
 495                 ((pd_entry_t *)KPDphys)[i] |= PG_RW | PG_V;
 496         }
 497
 498         /*
 499          * Map from zero to end of allocations using 2M pages as an
 500          * optimization.  This will bypass some of the KPTBase pages
 501          * above in the KERNBASE area.
 502          */
 503         for (i = 0; (i << PDRSHIFT) < *firstaddr; i++) {
 504                 ((pd_entry_t *)KPDbase)[i] = i << PDRSHIFT;
 505                 ((pd_entry_t *)KPDbase)[i] |= PG_RW | PG_V | PG_PS | PG_G;
 506         }
 507
 508         /*
 509          * And connect up the PD to the PDP.  The kernel pmap is expected
 510          * to pre-populate all of its PDs.  See NKPDPE in vmparam.h.
 511          */
 512         for (i = 0; i < NKPDPE; i++) {
 513                 ((pdp_entry_t *)KPDPphys)[NPDPEPG - NKPDPE + i] =
 514                                 KPDphys + (i << PAGE_SHIFT);
 515                 ((pdp_entry_t *)KPDPphys)[NPDPEPG - NKPDPE + i] |=
 516                                 PG_RW | PG_V | PG_U;
 517         }
 518
 519         /* Now set up the direct map space using either 2MB or 1GB pages */
 520         /* Preset PG_M and PG_A because demotion expects it */
 521         if ((amd_feature & AMDID_PAGE1GB) == 0) {
 522                 for (i = 0; i < NPDEPG * ndmpdp; i++) {
 523                         ((pd_entry_t *)DMPDphys)[i] = (vm_paddr_t)i << PDRSHIFT;
 524                         ((pd_entry_t *)DMPDphys)[i] |= PG_RW | PG_V | PG_PS |
 525                             PG_G | PG_M | PG_A;
 526                 }
 527                 /* And the direct map space's PDP */
 528                 for (i = 0; i < ndmpdp; i++) {
 529                         ((pdp_entry_t *)DMPDPphys)[i] = DMPDphys +
 530                             (i << PAGE_SHIFT);
 531                         ((pdp_entry_t *)DMPDPphys)[i] |= PG_RW | PG_V | PG_U;
 532                 }
 533         } else {
 534                 for (i = 0; i < ndmpdp; i++) {
 535                         ((pdp_entry_t *)DMPDPphys)[i] =
 536                             (vm_paddr_t)i << PDPSHIFT;
 537                         ((pdp_entry_t *)DMPDPphys)[i] |= PG_RW | PG_V | PG_PS |
 538                             PG_G | PG_M | PG_A;
 539                 }
 540         }
 541
 542         /* And recursively map PML4 to itself in order to get PTmap */
 543         ((pdp_entry_t *)KPML4phys)[PML4PML4I] = KPML4phys;
 544         ((pdp_entry_t *)KPML4phys)[PML4PML4I] |= PG_RW | PG_V | PG_U;
 545
 546         /* Connect the Direct Map slot up to the PML4 */
 547         ((pdp_entry_t *)KPML4phys)[DMPML4I] = DMPDPphys;
 548         ((pdp_entry_t *)KPML4phys)[DMPML4I] |= PG_RW | PG_V | PG_U;
 549
 550         /* Connect the KVA slot up to the PML4 */
 551         ((pdp_entry_t *)KPML4phys)[KPML4I] = KPDPphys;
 552         ((pdp_entry_t *)KPML4phys)[KPML4I] |= PG_RW | PG_V | PG_U;
 553 }
 554
 555 /*
 556  *      Bootstrap the system enough to run with virtual memory.
 557  *
 558  *      On the i386 this is called after mapping has already been enabled
 559  *      and just syncs the pmap module with what has already been done.
 560  *      [We can't call it easily with mapping off since the kernel is not
 561  *      mapped with PA == VA, hence we would have to relocate every address
 562  *      from the linked base (virtual) address "KERNBASE" to the actual
 563  *      (physical) address starting relative to 0]
 564  */
 565 void
 566 pmap_bootstrap(vm_paddr_t *firstaddr)
 567 {
 568         vm_offset_t va;
 569         pt_entry_t *pte;
 570         struct mdglobaldata *gd;
 571         int pg;
 572
 573         KvaStart = VM_MIN_KERNEL_ADDRESS;
 574         KvaEnd = VM_MAX_KERNEL_ADDRESS;
 575         KvaSize = KvaEnd - KvaStart;
 576
 577         avail_start = *firstaddr;
 578
 579         /*
 580          * Create an initial set of page tables to run the kernel in.
 581          */
 582         create_pagetables(firstaddr);
 583
 584         virtual2_start = KvaStart;
 585         virtual2_end = PTOV_OFFSET;
 586
 587         virtual_start = (vm_offset_t) PTOV_OFFSET + *firstaddr;
 588         virtual_start = pmap_kmem_choose(virtual_start);
 589
 590         virtual_end = VM_MAX_KERNEL_ADDRESS;
 591
 592         /* XXX do %cr0 as well */
 593         load_cr4(rcr4() | CR4_PGE | CR4_PSE);
 594         load_cr3(KPML4phys);
 595
 596         /*
 597          * Initialize protection array.
 598          */
 599         i386_protection_init();
 600
 601         /*
 602          * The kernel's pmap is statically allocated so we don't have to use
 603          * pmap_create, which is unlikely to work correctly at this part of
 604          * the boot sequence (XXX and which no longer exists).
 605          */
 606         kernel_pmap.pm_pml4 = (pdp_entry_t *) (PTOV_OFFSET + KPML4phys);
 607         kernel_pmap.pm_count = 1;
 608         kernel_pmap.pm_active = (cpumask_t)-1 & ~CPUMASK_LOCK;
 609         TAILQ_INIT(&kernel_pmap.pm_pvlist);
 610
 611         /*
 612          * Reserve some special page table entries/VA space for temporary
 613          * mapping of pages.
 614          */
 615 #define SYSMAP(c, p, v, n)      \
 616         v = (c)va; va += ((n)*PAGE_SIZE); p = pte; pte += (n);
 617
 618         va = virtual_start;
 619         pte = vtopte(va);
 620
 621         /*
 622          * CMAP1/CMAP2 are used for zeroing and copying pages.
 623          */
 624         SYSMAP(caddr_t, CMAP1, CADDR1, 1)
 625
 626         /*
 627          * Crashdump maps.
 628          */
 629         SYSMAP(caddr_t, pt_crashdumpmap, crashdumpmap, MAXDUMPPGS);
 630
 631         /*
 632          * ptvmmap is used for reading arbitrary physical pages via
 633          * /dev/mem.
 634          */
 635         SYSMAP(caddr_t, ptmmap, ptvmmap, 1)
 636
 637         /*
 638          * msgbufp is used to map the system message buffer.
 639          * XXX msgbufmap is not used.
 640          */
 641         SYSMAP(struct msgbuf *, msgbufmap, msgbufp,
 642                atop(round_page(MSGBUF_SIZE)))
 643
 644         virtual_start = va;
 645
 646         *CMAP1 = 0;
 647
 648         /*
 649          * PG_G is terribly broken on SMP because we IPI invltlb's in some
 650          * cases rather then invl1pg.  Actually, I don't even know why it
 651          * works under UP because self-referential page table mappings
 652          */
 653 #ifdef SMP
 654         pgeflag = 0;
 655 #else
 656         if (cpu_feature & CPUID_PGE)
 657                 pgeflag = PG_G;
 658 #endif
 659
 660 /*
 661  * Initialize the 4MB page size flag
 662  */
 663         pseflag = 0;
 664 /*
 665  * The 4MB page version of the initial
 666  * kernel page mapping.
 667  */
 668         pdir4mb = 0;
 669
 670 #if !defined(DISABLE_PSE)
 671         if (cpu_feature & CPUID_PSE) {
 672                 pt_entry_t ptditmp;
 673                 /*
 674                  * Note that we have enabled PSE mode
 675                  */
 676                 pseflag = PG_PS;
 677                 ptditmp = *(PTmap + x86_64_btop(KERNBASE));
 678                 ptditmp &= ~(NBPDR - 1);
 679                 ptditmp |= PG_V | PG_RW | PG_PS | PG_U | pgeflag;
 680                 pdir4mb = ptditmp;
 681
 682 #ifndef SMP
 683                 /*
 684                  * Enable the PSE mode.  If we are SMP we can't do this
 685                  * now because the APs will not be able to use it when
 686                  * they boot up.
 687                  */
 688                 load_cr4(rcr4() | CR4_PSE);
 689
 690                 /*
 691                  * We can do the mapping here for the single processor
 692                  * case.  We simply ignore the old page table page from
 693                  * now on.
 694                  */
 695                 /*
 696                  * For SMP, we still need 4K pages to bootstrap APs,
 697                  * PSE will be enabled as soon as all APs are up.
 698                  */
 699                 PTD[KPTDI] = (pd_entry_t)ptditmp;
 700                 cpu_invltlb();
 701 #endif
 702         }
 703 #endif
 704
 705         /*
 706          * We need to finish setting up the globaldata page for the BSP.
 707          * locore has already populated the page table for the mdglobaldata
 708          * portion.
 709          */
 710         pg = MDGLOBALDATA_BASEALLOC_PAGES;
 711         gd = &CPU_prvspace[0].mdglobaldata;
 712         gd->gd_CMAP1 = &SMPpt[pg + 0];
 713         gd->gd_CMAP2 = &SMPpt[pg + 1];
 714         gd->gd_CMAP3 = &SMPpt[pg + 2];
 715         gd->gd_PMAP1 = &SMPpt[pg + 3];
 716         gd->gd_CADDR1 = CPU_prvspace[0].CPAGE1;
 717         gd->gd_CADDR2 = CPU_prvspace[0].CPAGE2;
 718         gd->gd_CADDR3 = CPU_prvspace[0].CPAGE3;
 719         gd->gd_PADDR1 = (pt_entry_t *)CPU_prvspace[0].PPAGE1;
 720
 721         cpu_invltlb();
 722 }
 723
 724 #ifdef SMP
 725 /*
 726  * Set 4mb pdir for mp startup
 727  */
 728 void
 729 pmap_set_opt(void)
 730 {
 731         if (pseflag && (cpu_feature & CPUID_PSE)) {
 732                 load_cr4(rcr4() | CR4_PSE);
 733                 if (pdir4mb && mycpu->gd_cpuid == 0) {  /* only on BSP */
 734                         cpu_invltlb();
 735                 }
 736         }
 737 }
 738 #endif
 739
 740 /*
 741  * XXX: Hack. Required by pmap_init()
 742  */
 743 extern vm_offset_t cpu_apic_addr;
 744
 745 /*
 746  *      Initialize the pmap module.
 747  *      Called by vm_init, to initialize any structures that the pmap
 748  *      system needs to map virtual memory.
 749  *      pmap_init has been enhanced to support in a fairly consistant
 750  *      way, discontiguous physical memory.
 751  */
 752 void
 753 pmap_init(void)
 754 {
 755         int i;
 756         int initial_pvs;
 757
 758         /*
 759          * object for kernel page table pages
 760          */
 761         /* JG I think the number can be arbitrary */
 762         kptobj = vm_object_allocate(OBJT_DEFAULT, 5);
 763
 764         /*
 765          * Allocate memory for random pmap data structures.  Includes the
 766          * pv_head_table.
 767          */
 768
 769         for(i = 0; i < vm_page_array_size; i++) {
 770                 vm_page_t m;
 771
 772                 m = &vm_page_array[i];
 773                 TAILQ_INIT(&m->md.pv_list);
 774                 m->md.pv_list_count = 0;
 775         }
 776
 777         /*
 778          * init the pv free list
 779          */
 780         initial_pvs = vm_page_array_size;
 781         if (initial_pvs < MINPV)
 782                 initial_pvs = MINPV;
 783         pvzone = &pvzone_store;
 784         pvinit = (void *)kmem_alloc(&kernel_map,
 785                                     initial_pvs * sizeof (struct pv_entry));
 786         zbootinit(pvzone, "PV ENTRY", sizeof (struct pv_entry),
 787                   pvinit, initial_pvs);
 788
 789         /*
 790          * Now it is safe to enable pv_table recording.
 791          */
 792         pmap_initialized = TRUE;
 793 #ifdef SMP
 794         /*
 795          * XXX: Hack
 796          */
 797         lapic = pmap_mapdev_uncacheable(cpu_apic_addr, sizeof(struct LAPIC));
 798 #endif
 799 }
 800
 801 /*
 802  * Initialize the address space (zone) for the pv_entries.  Set a
 803  * high water mark so that the system can recover from excessive
 804  * numbers of pv entries.
 805  */
 806 void
 807 pmap_init2(void)
 808 {
 809         int shpgperproc = PMAP_SHPGPERPROC;
 810         int entry_max;
 811
 812         TUNABLE_INT_FETCH("vm.pmap.shpgperproc", &shpgperproc);
 813         pv_entry_max = shpgperproc * maxproc + vm_page_array_size;
 814         TUNABLE_INT_FETCH("vm.pmap.pv_entries", &pv_entry_max);
 815         pv_entry_high_water = 9 * (pv_entry_max / 10);
 816
 817         /*
 818          * Subtract out pages already installed in the zone (hack)
 819          */
 820         entry_max = pv_entry_max - vm_page_array_size;
 821         if (entry_max <= 0)
 822                 entry_max = 1;
 823
 824         zinitna(pvzone, &pvzone_obj, NULL, 0, entry_max, ZONE_INTERRUPT, 1);
 825 }
 826
 827
 828 /***************************************************
 829  * Low level helper routines.....
 830  ***************************************************/
 831
 832 #if defined(PMAP_DIAGNOSTIC)
 833
 834 /*
 835  * This code checks for non-writeable/modified pages.
 836  * This should be an invalid condition.
 837  */
 838 static
 839 int
 840 pmap_nw_modified(pt_entry_t pte)
 841 {
 842         if ((pte & (PG_M|PG_RW)) == PG_M)
 843                 return 1;
 844         else
 845                 return 0;
 846 }
 847 #endif
 848
 849
 850 /*
 851  * this routine defines the region(s) of memory that should
 852  * not be tested for the modified bit.
 853  */
 854 static __inline
 855 int
 856 pmap_track_modified(vm_offset_t va)
 857 {
 858         if ((va < clean_sva) || (va >= clean_eva))
 859                 return 1;
 860         else
 861                 return 0;
 862 }
 863
 864 /*
 865  * Extract the physical page address associated with the map/VA pair.
 866  *
 867  * The caller must hold vm_token if non-blocking operation is desired.
 868  */
 869 vm_paddr_t
 870 pmap_extract(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
 871 {
 872         vm_paddr_t rtval;
 873         pt_entry_t *pte;
 874         pd_entry_t pde, *pdep;
 875
 876         lwkt_gettoken(&vm_token);
 877         rtval = 0;
 878         pdep = pmap_pde(pmap, va);
 879         if (pdep != NULL) {
 880                 pde = *pdep;
 881                 if (pde) {
 882                         if ((pde & PG_PS) != 0) {
 883                                 rtval = (pde & PG_PS_FRAME) | (va & PDRMASK);
 884                         } else {
 885                                 pte = pmap_pde_to_pte(pdep, va);
 886                                 rtval = (*pte & PG_FRAME) | (va & PAGE_MASK);
 887                         }
 888                 }
 889         }
 890         lwkt_reltoken(&vm_token);
 891         return rtval;
 892 }
 893
 894 /*
 895  * Extract the physical page address associated kernel virtual address.
 896  */
 897 vm_paddr_t
 898 pmap_kextract(vm_offset_t va)
 899 {
 900         pd_entry_t pde;
 901         vm_paddr_t pa;
 902
 903         if (va >= DMAP_MIN_ADDRESS && va < DMAP_MAX_ADDRESS) {
 904                 pa = DMAP_TO_PHYS(va);
 905         } else {
 906                 pde = *vtopde(va);
 907                 if (pde & PG_PS) {
 908                         pa = (pde & PG_PS_FRAME) | (va & PDRMASK);
 909                 } else {
 910                         /*
 911                          * Beware of a concurrent promotion that changes the
 912                          * PDE at this point!  For example, vtopte() must not
 913                          * be used to access the PTE because it would use the
 914                          * new PDE.  It is, however, safe to use the old PDE
 915                          * because the page table page is preserved by the
 916                          * promotion.
 917                          */
 918                         pa = *pmap_pde_to_pte(&pde, va);
 919                         pa = (pa & PG_FRAME) | (va & PAGE_MASK);
 920                 }
 921         }
 922         return pa;
 923 }
 924
 925 /***************************************************
 926  * Low level mapping routines.....
 927  ***************************************************/
 928
 929 /*
 930  * Routine: pmap_kenter
 931  * Function:
 932  *      Add a wired page to the KVA
 933  *      NOTE! note that in order for the mapping to take effect -- you
 934  *      should do an invltlb after doing the pmap_kenter().
 935  */
 936 void
 937 pmap_kenter(vm_offset_t va, vm_paddr_t pa)
 938 {
 939         pt_entry_t *pte;
 940         pt_entry_t npte;
 941         pmap_inval_info info;
 942
 943         pmap_inval_init(&info);
 944         npte = pa | PG_RW | PG_V | pgeflag;
 945         pte = vtopte(va);
 946         pmap_inval_interlock(&info, &kernel_pmap, va);
 947         *pte = npte;
 948         pmap_inval_deinterlock(&info, &kernel_pmap);
 949         pmap_inval_done(&info);
 950 }
 951
 952 /*
 953  * Routine: pmap_kenter_quick
 954  * Function:
 955  *      Similar to pmap_kenter(), except we only invalidate the
 956  *      mapping on the current CPU.
 957  */
 958 void
 959 pmap_kenter_quick(vm_offset_t va, vm_paddr_t pa)
 960 {
 961         pt_entry_t *pte;
 962         pt_entry_t npte;
 963
 964         npte = pa | PG_RW | PG_V | pgeflag;
 965         pte = vtopte(va);
 966         *pte = npte;
 967         cpu_invlpg((void *)va);
 968 }
 969
 970 void
 971 pmap_kenter_sync(vm_offset_t va)
 972 {
 973         pmap_inval_info info;
 974
 975         pmap_inval_init(&info);
 976         pmap_inval_interlock(&info, &kernel_pmap, va);
 977         pmap_inval_deinterlock(&info, &kernel_pmap);
 978         pmap_inval_done(&info);
 979 }
 980
 981 void
 982 pmap_kenter_sync_quick(vm_offset_t va)
 983 {
 984         cpu_invlpg((void *)va);
 985 }
 986
 987 /*
 988  * remove a page from the kernel pagetables
 989  */
 990 void
 991 pmap_kremove(vm_offset_t va)
 992 {
 993         pt_entry_t *pte;
 994         pmap_inval_info info;
 995
 996         pmap_inval_init(&info);
 997         pte = vtopte(va);
 998         pmap_inval_interlock(&info, &kernel_pmap, va);
 999         *pte = 0;
1000         pmap_inval_deinterlock(&info, &kernel_pmap);
1001         pmap_inval_done(&info);
1002 }
1003
1004 void
1005 pmap_kremove_quick(vm_offset_t va)
1006 {
1007         pt_entry_t *pte;
1008         pte = vtopte(va);
1009         *pte = 0;
1010         cpu_invlpg((void *)va);
1011 }
1012
1013 /*
1014  * XXX these need to be recoded.  They are not used in any critical path.
1015  */
1016 void
1017 pmap_kmodify_rw(vm_offset_t va)
1018 {
1019         *vtopte(va) |= PG_RW;
1020         cpu_invlpg((void *)va);
1021 }
1022
1023 void
1024 pmap_kmodify_nc(vm_offset_t va)
1025 {
1026         *vtopte(va) |= PG_N;
1027         cpu_invlpg((void *)va);
1028 }
1029
1030 /*
1031  * Used to map a range of physical addresses into kernel virtual
1032  * address space during the low level boot, typically to map the
1033  * dump bitmap, message buffer, and vm_page_array.
1034  *
1035  * These mappings are typically made at some pointer after the end of the
1036  * kernel text+data.
1037  *
1038  * We could return PHYS_TO_DMAP(start) here and not allocate any
1039  * via (*virtp), but then kmem from userland and kernel dumps won't
1040  * have access to the related pointers.
1041  */
1042 vm_offset_t
1043 pmap_map(vm_offset_t *virtp, vm_paddr_t start, vm_paddr_t end, int prot)
1044 {
1045         vm_offset_t va;
1046         vm_offset_t va_start;
1047
1048         /*return PHYS_TO_DMAP(start);*/
1049
1050         va_start = *virtp;
1051         va = va_start;
1052
1053         while (start < end) {
1054                 pmap_kenter_quick(va, start);
1055                 va += PAGE_SIZE;
1056                 start += PAGE_SIZE;
1057         }
1058         *virtp = va;
1059         return va_start;
1060 }
1061
1062
1063 /*
1064  * Add a list of wired pages to the kva
1065  * this routine is only used for temporary
1066  * kernel mappings that do not need to have
1067  * page modification or references recorded.
1068  * Note that old mappings are simply written
1069  * over.  The page *must* be wired.
1070  */
1071 void
1072 pmap_qenter(vm_offset_t va, vm_page_t *m, int count)
1073 {
1074         vm_offset_t end_va;
1075
1076         end_va = va + count * PAGE_SIZE;
1077
1078         while (va < end_va) {
1079                 pt_entry_t *pte;
1080
1081                 pte = vtopte(va);
1082                 *pte = VM_PAGE_TO_PHYS(*m) | PG_RW | PG_V | pgeflag;
1083                 cpu_invlpg((void *)va);
1084                 va += PAGE_SIZE;
1085                 m++;
1086         }
1087         smp_invltlb();
1088 }
1089
1090 /*
1091  * This routine jerks page mappings from the
1092  * kernel -- it is meant only for temporary mappings.
1093  *
1094  * MPSAFE, INTERRUPT SAFE (cluster callback)
1095  */
1096 void
1097 pmap_qremove(vm_offset_t va, int count)
1098 {
1099         vm_offset_t end_va;
1100
1101         end_va = va + count * PAGE_SIZE;
1102
1103         while (va < end_va) {
1104                 pt_entry_t *pte;
1105
1106                 pte = vtopte(va);
1107                 *pte = 0;
1108                 cpu_invlpg((void *)va);
1109                 va += PAGE_SIZE;
1110         }
1111         smp_invltlb();
1112 }
1113
1114 /*
1115  * This routine works like vm_page_lookup() but also blocks as long as the
1116  * page is busy.  This routine does not busy the page it returns.
1117  *
1118  * Unless the caller is managing objects whos pages are in a known state,
1119  * the call should be made with a critical section held so the page's object
1120  * association remains valid on return.
1121  */
1122 static
1123 vm_page_t
1124 pmap_page_lookup(vm_object_t object, vm_pindex_t pindex)
1125 {
1126         vm_page_t m;
1127
1128         do {
1129                 m = vm_page_lookup(object, pindex);
1130         } while (m && vm_page_sleep_busy(m, FALSE, "pplookp"));
1131
1132         return(m);
1133 }
1134
1135 /*
1136  * Create a new thread and optionally associate it with a (new) process.
1137  * NOTE! the new thread's cpu may not equal the current cpu.
1138  */
1139 void
1140 pmap_init_thread(thread_t td)
1141 {
1142         /* enforce pcb placement & alignment */
1143         td->td_pcb = (struct pcb *)(td->td_kstack + td->td_kstack_size) - 1;
1144         td->td_pcb = (struct pcb *)((intptr_t)td->td_pcb & ~(intptr_t)0xF);
1145         td->td_savefpu = &td->td_pcb->pcb_save;
1146         td->td_sp = (char *)td->td_pcb; /* no -16 */
1147 }
1148
1149 /*
1150  * This routine directly affects the fork perf for a process.
1151  */
1152 void
1153 pmap_init_proc(struct proc *p)
1154 {
1155 }
1156
1157 /*
1158  * Dispose the UPAGES for a process that has exited.
1159  * This routine directly impacts the exit perf of a process.
1160  */
1161 void
1162 pmap_dispose_proc(struct proc *p)
1163 {
1164         KASSERT(p->p_lock == 0, ("attempt to dispose referenced proc! %p", p));
1165 }
1166
1167 /***************************************************
1168  * Page table page management routines.....
1169  ***************************************************/
1170
1171 /*
1172  * This routine unholds page table pages, and if the hold count
1173  * drops to zero, then it decrements the wire count.
1174  */
1175 static __inline
1176 int
1177 pmap_unwire_pte_hold(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m,
1178                      pmap_inval_info_t info)
1179 {
1180         KKASSERT(m->hold_count > 0);
1181         if (m->hold_count > 1) {
1182                 vm_page_unhold(m);
1183                 return 0;
1184         } else {
1185                 return _pmap_unwire_pte_hold(pmap, va, m, info);
1186         }
1187 }
1188
1189 static
1190 int
1191 _pmap_unwire_pte_hold(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m,
1192                       pmap_inval_info_t info)
1193 {
1194         /*
1195          * Wait until we can busy the page ourselves.  We cannot have
1196          * any active flushes if we block.  We own one hold count on the
1197          * page so it cannot be freed out from under us.
1198          */
1199         if (m->flags & PG_BUSY) {
1200                 pmap_inval_flush(info);
1201                 while (vm_page_sleep_busy(m, FALSE, "pmuwpt"))
1202                         ;
1203         }
1204         KASSERT(m->queue == PQ_NONE,
1205                 ("_pmap_unwire_pte_hold: %p->queue != PQ_NONE", m));
1206
1207         /*
1208          * This case can occur if new references were acquired while
1209          * we were blocked.
1210          */
1211         if (m->hold_count > 1) {
1212                 KKASSERT(m->hold_count > 1);
1213                 vm_page_unhold(m);
1214                 return 0;
1215         }
1216
1217         /*
1218          * Unmap the page table page
1219          */
1220         KKASSERT(m->hold_count == 1);
1221         vm_page_busy(m);
1222         pmap_inval_interlock(info, pmap, -1);
1223
1224         if (m->pindex >= (NUPDE + NUPDPE)) {
1225                 /* PDP page */
1226                 pml4_entry_t *pml4;
1227                 pml4 = pmap_pml4e(pmap, va);
1228                 *pml4 = 0;
1229         } else if (m->pindex >= NUPDE) {
1230                 /* PD page */
1231                 pdp_entry_t *pdp;
1232                 pdp = pmap_pdpe(pmap, va);
1233                 *pdp = 0;
1234         } else {
1235                 /* PT page */
1236                 pd_entry_t *pd;
1237                 pd = pmap_pde(pmap, va);
1238                 *pd = 0;
1239         }
1240
1241         KKASSERT(pmap->pm_stats.resident_count > 0);
1242         --pmap->pm_stats.resident_count;
1243
1244         if (pmap->pm_ptphint == m)
1245                 pmap->pm_ptphint = NULL;
1246         pmap_inval_deinterlock(info, pmap);
1247
1248         if (m->pindex < NUPDE) {
1249                 /* We just released a PT, unhold the matching PD */
1250                 vm_page_t pdpg;
1251
1252                 pdpg = PHYS_TO_VM_PAGE(*pmap_pdpe(pmap, va) & PG_FRAME);
1253                 pmap_unwire_pte_hold(pmap, va, pdpg, info);
1254         }
1255         if (m->pindex >= NUPDE && m->pindex < (NUPDE + NUPDPE)) {
1256                 /* We just released a PD, unhold the matching PDP */
1257                 vm_page_t pdppg;
1258
1259                 pdppg = PHYS_TO_VM_PAGE(*pmap_pml4e(pmap, va) & PG_FRAME);
1260                 pmap_unwire_pte_hold(pmap, va, pdppg, info);
1261         }
1262
1263         /*
1264          * This was our last hold, the page had better be unwired
1265          * after we decrement wire_count.
1266          *
1267          * FUTURE NOTE: shared page directory page could result in
1268          * multiple wire counts.
1269          */
1270         vm_page_unhold(m);
1271         --m->wire_count;
1272         KKASSERT(m->wire_count == 0);
1273         --vmstats.v_wire_count;
1274         vm_page_flag_clear(m, PG_MAPPED | PG_WRITEABLE);
1275         vm_page_flash(m);
1276         vm_page_free_zero(m);
1277
1278         return 1;
1279 }
1280
1281 /*
1282  * After removing a page table entry, this routine is used to
1283  * conditionally free the page, and manage the hold/wire counts.
1284  */
1285 static
1286 int
1287 pmap_unuse_pt(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t mpte,
1288                 pmap_inval_info_t info)
1289 {
1290         vm_pindex_t ptepindex;
1291
1292         if (va >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
1293                 return 0;
1294
1295         if (mpte == NULL) {
1296                 ptepindex = pmap_pde_pindex(va);
1297 #if JGHINT
1298                 if (pmap->pm_ptphint &&
1299                         (pmap->pm_ptphint->pindex == ptepindex)) {
1300                         mpte = pmap->pm_ptphint;
1301                 } else {
1302 #endif
1303                         pmap_inval_flush(info);
1304                         mpte = pmap_page_lookup(pmap->pm_pteobj, ptepindex);
1305                         pmap->pm_ptphint = mpte;
1306 #if JGHINT
1307                 }
1308 #endif
1309         }
1310         return pmap_unwire_pte_hold(pmap, va, mpte, info);
1311 }
1312
1313 /*
1314  * Initialize pmap0/vmspace0.  This pmap is not added to pmap_list because
1315  * it, and IdlePTD, represents the template used to update all other pmaps.
1316  *
1317  * On architectures where the kernel pmap is not integrated into the user
1318  * process pmap, this pmap represents the process pmap, not the kernel pmap.
1319  * kernel_pmap should be used to directly access the kernel_pmap.
1320  */
1321 void
1322 pmap_pinit0(struct pmap *pmap)
1323 {
1324         pmap->pm_pml4 = (pml4_entry_t *)(PTOV_OFFSET + KPML4phys);
1325         pmap->pm_count = 1;
1326         pmap->pm_active = 0;
1327         pmap->pm_ptphint = NULL;
1328         TAILQ_INIT(&pmap->pm_pvlist);
1329         bzero(&pmap->pm_stats, sizeof pmap->pm_stats);
1330 }
1331
1332 /*
1333  * Initialize a preallocated and zeroed pmap structure,
1334  * such as one in a vmspace structure.
1335  */
1336 void
1337 pmap_pinit(struct pmap *pmap)
1338 {
1339         vm_page_t ptdpg;
1340
1341         /*
1342          * No need to allocate page table space yet but we do need a valid
1343          * page directory table.
1344          */
1345         if (pmap->pm_pml4 == NULL) {
1346                 pmap->pm_pml4 =
1347                     (pml4_entry_t *)kmem_alloc_pageable(&kernel_map, PAGE_SIZE);
1348         }
1349
1350         /*
1351          * Allocate an object for the ptes
1352          */
1353         if (pmap->pm_pteobj == NULL)
1354                 pmap->pm_pteobj = vm_object_allocate(OBJT_DEFAULT, NUPDE + NUPDPE + PML4PML4I + 1);
1355
1356         /*
1357          * Allocate the page directory page, unless we already have
1358          * one cached.  If we used the cached page the wire_count will
1359          * already be set appropriately.
1360          */
1361         if ((ptdpg = pmap->pm_pdirm) == NULL) {
1362                 ptdpg = vm_page_grab(pmap->pm_pteobj, NUPDE + NUPDPE + PML4PML4I,
1363                                      VM_ALLOC_NORMAL | VM_ALLOC_RETRY);
1364                 pmap->pm_pdirm = ptdpg;
1365                 vm_page_flag_clear(ptdpg, PG_MAPPED | PG_BUSY);
1366                 ptdpg->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
1367                 if (ptdpg->wire_count == 0)
1368                         ++vmstats.v_wire_count;
1369                 ptdpg->wire_count = 1;
1370                 pmap_kenter((vm_offset_t)pmap->pm_pml4, VM_PAGE_TO_PHYS(ptdpg));
1371         }
1372         if ((ptdpg->flags & PG_ZERO) == 0)
1373                 bzero(pmap->pm_pml4, PAGE_SIZE);
1374
1375         pmap->pm_pml4[KPML4I] = KPDPphys | PG_RW | PG_V | PG_U;
1376         pmap->pm_pml4[DMPML4I] = DMPDPphys | PG_RW | PG_V | PG_U;
1377
1378         /* install self-referential address mapping entry */
1379         pmap->pm_pml4[PML4PML4I] = VM_PAGE_TO_PHYS(ptdpg) | PG_V | PG_RW | PG_A | PG_M;
1380
1381         pmap->pm_count = 1;
1382         pmap->pm_active = 0;
1383         pmap->pm_ptphint = NULL;
1384         TAILQ_INIT(&pmap->pm_pvlist);
1385         bzero(&pmap->pm_stats, sizeof pmap->pm_stats);
1386         pmap->pm_stats.resident_count = 1;
1387 }
1388
1389 /*
1390  * Clean up a pmap structure so it can be physically freed.  This routine
1391  * is called by the vmspace dtor function.  A great deal of pmap data is
1392  * left passively mapped to improve vmspace management so we have a bit
1393  * of cleanup work to do here.
1394  */
1395 void
1396 pmap_puninit(pmap_t pmap)
1397 {
1398         vm_page_t p;
1399
1400         KKASSERT(pmap->pm_active == 0);
1401         lwkt_gettoken(&vm_token);
1402         if ((p = pmap->pm_pdirm) != NULL) {
1403                 KKASSERT(pmap->pm_pml4 != NULL);
1404                 KKASSERT(pmap->pm_pml4 != (void *)(PTOV_OFFSET + KPML4phys));
1405                 pmap_kremove((vm_offset_t)pmap->pm_pml4);
1406                 p->wire_count--;
1407                 vmstats.v_wire_count--;
1408                 KKASSERT((p->flags & PG_BUSY) == 0);
1409                 vm_page_busy(p);
1410                 vm_page_free_zero(p);
1411                 pmap->pm_pdirm = NULL;
1412         }
1413         if (pmap->pm_pml4) {
1414                 KKASSERT(pmap->pm_pml4 != (void *)(PTOV_OFFSET + KPML4phys));
1415                 kmem_free(&kernel_map, (vm_offset_t)pmap->pm_pml4, PAGE_SIZE);
1416                 pmap->pm_pml4 = NULL;
1417         }
1418         if (pmap->pm_pteobj) {
1419                 vm_object_deallocate(pmap->pm_pteobj);
1420                 pmap->pm_pteobj = NULL;
1421         }
1422         lwkt_reltoken(&vm_token);
1423 }
1424
1425 /*
1426  * Wire in kernel global address entries.  To avoid a race condition
1427  * between pmap initialization and pmap_growkernel, this procedure
1428  * adds the pmap to the master list (which growkernel scans to update),
1429  * then copies the template.
1430  */
1431 void
1432 pmap_pinit2(struct pmap *pmap)
1433 {
1434         crit_enter();
1435         lwkt_gettoken(&vm_token);
1436         TAILQ_INSERT_TAIL(&pmap_list, pmap, pm_pmnode);
1437         /* XXX copies current process, does not fill in MPPTDI */
1438         lwkt_reltoken(&vm_token);
1439         crit_exit();
1440 }
1441
1442 /*
1443  * Attempt to release and free a vm_page in a pmap.  Returns 1 on success,
1444  * 0 on failure (if the procedure had to sleep).
1445  *
1446  * When asked to remove the page directory page itself, we actually just
1447  * leave it cached so we do not have to incur the SMP inval overhead of
1448  * removing the kernel mapping.  pmap_puninit() will take care of it.
1449  */
1450 static
1451 int
1452 pmap_release_free_page(struct pmap *pmap, vm_page_t p)
1453 {
1454         /*
1455          * This code optimizes the case of freeing non-busy
1456          * page-table pages.  Those pages are zero now, and
1457          * might as well be placed directly into the zero queue.
1458          */
1459         if (vm_page_sleep_busy(p, FALSE, "pmaprl"))
1460                 return 0;
1461
1462         vm_page_busy(p);
1463
1464         /*
1465          * Remove the page table page from the processes address space.
1466          */
1467         if (p->pindex == NUPDE + NUPDPE + PML4PML4I) {
1468                 /*
1469                  * We are the pml4 table itself.
1470                  */
1471                 /* XXX anything to do here? */
1472         } else if (p->pindex >= (NUPDE + NUPDPE)) {
1473                 /*
1474                  * Remove a PDP page from the PML4.  We do not maintain
1475                  * hold counts on the PML4 page.
1476                  */
1477                 pml4_entry_t *pml4;
1478                 vm_page_t m4;
1479                 int idx;
1480
1481                 m4 = vm_page_lookup(pmap->pm_pteobj, NUPDE + NUPDPE + PML4PML4I);
1482                 KKASSERT(m4 != NULL);
1483                 pml4 = (void *)PHYS_TO_DMAP(VM_PAGE_TO_PHYS(m4));
1484                 idx = (p->pindex - (NUPDE + NUPDPE)) % NPML4EPG;
1485                 KKASSERT(pml4[idx] != 0);
1486                 pml4[idx] = 0;
1487         } else if (p->pindex >= NUPDE) {
1488                 /*
1489                  * Remove a PD page from the PDP and drop the hold count
1490                  * on the PDP.  The PDP is left cached in the pmap if
1491                  * the hold count drops to 0 so the wire count remains
1492                  * intact.
1493                  */
1494                 vm_page_t m3;
1495                 pdp_entry_t *pdp;
1496                 int idx;
1497
1498                 m3 = vm_page_lookup(pmap->pm_pteobj,
1499                                 NUPDE + NUPDPE + (p->pindex - NUPDE) / NPDPEPG);
1500                 KKASSERT(m3 != NULL);
1501                 pdp = (void *)PHYS_TO_DMAP(VM_PAGE_TO_PHYS(m3));
1502                 idx = (p->pindex - NUPDE) % NPDPEPG;
1503                 KKASSERT(pdp[idx] != 0);
1504                 pdp[idx] = 0;
1505                 m3->hold_count--;
1506         } else {
1507                 /*
1508                  * Remove a PT page from the PD and drop the hold count
1509                  * on the PD.  The PD is left cached in the pmap if
1510                  * the hold count drops to 0 so the wire count remains
1511                  * intact.
1512                  */
1513                 vm_page_t m2;
1514                 pd_entry_t *pd;
1515                 int idx;
1516
1517                 m2 = vm_page_lookup(pmap->pm_pteobj,
1518                                     NUPDE + p->pindex / NPDEPG);
1519                 KKASSERT(m2 != NULL);
1520                 pd = (void *)PHYS_TO_DMAP(VM_PAGE_TO_PHYS(m2));
1521                 idx = p->pindex % NPDEPG;
1522                 pd[idx] = 0;
1523                 m2->hold_count--;
1524         }
1525
1526         /*
1527          * One fewer mappings in the pmap.  p's hold count had better
1528          * be zero.
1529          */
1530         KKASSERT(pmap->pm_stats.resident_count > 0);
1531         --pmap->pm_stats.resident_count;
1532         if (p->hold_count)
1533                 panic("pmap_release: freeing held page table page");
1534         if (pmap->pm_ptphint && (pmap->pm_ptphint->pindex == p->pindex))
1535                 pmap->pm_ptphint = NULL;
1536
1537         /*
1538          * We leave the top-level page table page cached, wired, and mapped in
1539          * the pmap until the dtor function (pmap_puninit()) gets called.
1540          * However, still clean it up so we can set PG_ZERO.
1541          */
1542         if (p->pindex == NUPDE + NUPDPE + PML4PML4I) {
1543                 bzero(pmap->pm_pml4, PAGE_SIZE);
1544                 vm_page_flag_set(p, PG_ZERO);
1545                 vm_page_wakeup(p);
1546         } else {
1547                 p->wire_count--;
1548                 KKASSERT(p->wire_count == 0);
1549                 vmstats.v_wire_count--;
1550                 /* JG eventually revert to using vm_page_free_zero() */
1551                 vm_page_free(p);
1552         }
1553         return 1;
1554 }
1555
1556 /*
1557  * This routine is called when various levels in the page table need to
1558  * be populated.  This routine cannot fail.
1559  */
1560 static
1561 vm_page_t
1562 _pmap_allocpte(pmap_t pmap, vm_pindex_t ptepindex)
1563 {
1564         vm_page_t m;
1565
1566         /*
1567          * Find or fabricate a new pagetable page.  This will busy the page.
1568          */
1569         m = vm_page_grab(pmap->pm_pteobj, ptepindex,
1570                          VM_ALLOC_NORMAL | VM_ALLOC_ZERO | VM_ALLOC_RETRY);
1571         if ((m->flags & PG_ZERO) == 0) {
1572                 pmap_zero_page(VM_PAGE_TO_PHYS(m));
1573         }
1574
1575         KASSERT(m->queue == PQ_NONE,
1576                 ("_pmap_allocpte: %p->queue != PQ_NONE", m));
1577
1578         /*
1579          * Increment the hold count for the page we will be returning to
1580          * the caller.
1581          */
1582         m->hold_count++;
1583         if (m->wire_count++ == 0)
1584                 vmstats.v_wire_count++;
1585
1586         /*
1587          * Map the pagetable page into the process address space, if
1588          * it isn't already there.
1589          *
1590          * It is possible that someone else got in and mapped the page
1591          * directory page while we were blocked, if so just unbusy and
1592          * return the held page.
1593          */
1594         if (ptepindex >= (NUPDE + NUPDPE)) {
1595                 /*
1596                  * Wire up a new PDP page in the PML4
1597                  */
1598                 vm_pindex_t pml4index;
1599                 pml4_entry_t *pml4;
1600
1601                 pml4index = ptepindex - (NUPDE + NUPDPE);
1602                 pml4 = &pmap->pm_pml4[pml4index];
1603                 if (*pml4 & PG_V) {
1604                         if (--m->wire_count == 0)
1605                                 --vmstats.v_wire_count;
1606                         vm_page_wakeup(m);
1607                         return(m);
1608                 }
1609                 *pml4 = VM_PAGE_TO_PHYS(m) | PG_U | PG_RW | PG_V | PG_A | PG_M;
1610         } else if (ptepindex >= NUPDE) {
1611                 /*
1612                  * Wire up a new PD page in the PDP
1613                  */
1614                 vm_pindex_t pml4index;
1615                 vm_pindex_t pdpindex;
1616                 vm_page_t pdppg;
1617                 pml4_entry_t *pml4;
1618                 pdp_entry_t *pdp;
1619
1620                 pdpindex = ptepindex - NUPDE;
1621                 pml4index = pdpindex >> NPML4EPGSHIFT;
1622
1623                 pml4 = &pmap->pm_pml4[pml4index];
1624                 if ((*pml4 & PG_V) == 0) {
1625                         /*
1626                          * Have to allocate a new PDP page, recurse.
1627                          * This always succeeds.  Returned page will
1628                          * be held.
1629                          */
1630                         pdppg = _pmap_allocpte(pmap,
1631                                                NUPDE + NUPDPE + pml4index);
1632                 } else {
1633                         /*
1634                          * Add a held reference to the PDP page.
1635                          */
1636                         pdppg = PHYS_TO_VM_PAGE(*pml4 & PG_FRAME);
1637                         pdppg->hold_count++;
1638                 }
1639
1640                 /*
1641                  * Now find the pdp_entry and map the PDP.  If the PDP
1642                  * has already been mapped unwind and return the
1643                  * already-mapped PDP held.
1644                  *
1645                  * pdppg is left held (hold_count is incremented for
1646                  * each PD in the PDP).
1647                  */
1648                 pdp = (pdp_entry_t *)PHYS_TO_DMAP(*pml4 & PG_FRAME);
1649                 pdp = &pdp[pdpindex & ((1ul << NPDPEPGSHIFT) - 1)];
1650                 if (*pdp & PG_V) {
1651                         vm_page_unhold(pdppg);
1652                         if (--m->wire_count == 0)
1653                                 --vmstats.v_wire_count;
1654                         vm_page_wakeup(m);
1655                         return(m);
1656                 }
1657                 *pdp = VM_PAGE_TO_PHYS(m) | PG_U | PG_RW | PG_V | PG_A | PG_M;
1658         } else {
1659                 /*
1660                  * Wire up the new PT page in the PD
1661                  */
1662                 vm_pindex_t pml4index;
1663                 vm_pindex_t pdpindex;
1664                 pml4_entry_t *pml4;
1665                 pdp_entry_t *pdp;
1666                 pd_entry_t *pd;
1667                 vm_page_t pdpg;
1668
1669                 pdpindex = ptepindex >> NPDPEPGSHIFT;
1670                 pml4index = pdpindex >> NPML4EPGSHIFT;
1671
1672                 /*
1673                  * Locate the PDP page in the PML4, then the PD page in
1674                  * the PDP.  If either does not exist we simply recurse
1675                  * to allocate them.
1676                  *
1677                  * We can just recurse on the PD page as it will recurse
1678                  * on the PDP if necessary.
1679                  */
1680                 pml4 = &pmap->pm_pml4[pml4index];
1681                 if ((*pml4 & PG_V) == 0) {
1682                         pdpg = _pmap_allocpte(pmap, NUPDE + pdpindex);
1683                         pdp = (pdp_entry_t *)PHYS_TO_DMAP(*pml4 & PG_FRAME);
1684                         pdp = &pdp[pdpindex & ((1ul << NPDPEPGSHIFT) - 1)];
1685                 } else {
1686                         pdp = (pdp_entry_t *)PHYS_TO_DMAP(*pml4 & PG_FRAME);
1687                         pdp = &pdp[pdpindex & ((1ul << NPDPEPGSHIFT) - 1)];
1688                         if ((*pdp & PG_V) == 0) {
1689                                 pdpg = _pmap_allocpte(pmap, NUPDE + pdpindex);
1690                         } else {
1691                                 pdpg = PHYS_TO_VM_PAGE(*pdp & PG_FRAME);
1692                                 pdpg->hold_count++;
1693                         }
1694                 }
1695
1696                 /*
1697                  * Now fill in the pte in the PD.  If the pte already exists
1698                  * (again, if we raced the grab), unhold pdpg and unwire
1699                  * m, returning a held m.
1700                  *
1701                  * pdpg is left held (hold_count is incremented for
1702                  * each PT in the PD).
1703                  */
1704                 pd = (pd_entry_t *)PHYS_TO_DMAP(*pdp & PG_FRAME);
1705                 pd = &pd[ptepindex & ((1ul << NPDEPGSHIFT) - 1)];
1706                 if (*pd != 0) {
1707                         vm_page_unhold(pdpg);
1708                         if (--m->wire_count == 0)
1709                                 --vmstats.v_wire_count;
1710                         vm_page_wakeup(m);
1711                         return(m);
1712                 }
1713                 *pd = VM_PAGE_TO_PHYS(m) | PG_U | PG_RW | PG_V | PG_A | PG_M;
1714         }
1715
1716         /*
1717          * We successfully loaded a PDP, PD, or PTE.  Set the page table hint,
1718          * valid bits, mapped flag, unbusy, and we're done.
1719          */
1720         pmap->pm_ptphint = m;
1721         ++pmap->pm_stats.resident_count;
1722
1723         m->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
1724         vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
1725         vm_page_flag_set(m, PG_MAPPED);
1726         vm_page_wakeup(m);
1727
1728         return (m);
1729 }
1730
1731 static
1732 vm_page_t
1733 pmap_allocpte(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
1734 {
1735         vm_pindex_t ptepindex;
1736         pd_entry_t *pd;
1737         vm_page_t m;
1738
1739         /*
1740          * Calculate pagetable page index
1741          */
1742         ptepindex = pmap_pde_pindex(va);
1743
1744         /*
1745          * Get the page directory entry
1746          */
1747         pd = pmap_pde(pmap, va);
1748
1749         /*
1750          * This supports switching from a 2MB page to a
1751          * normal 4K page.
1752          */
1753         if (pd != NULL && (*pd & (PG_PS | PG_V)) == (PG_PS | PG_V)) {
1754                 panic("no promotion/demotion yet");
1755                 *pd = 0;
1756                 pd = NULL;
1757                 cpu_invltlb();
1758                 smp_invltlb();
1759         }
1760
1761         /*
1762          * If the page table page is mapped, we just increment the
1763          * hold count, and activate it.
1764          */
1765         if (pd != NULL && (*pd & PG_V) != 0) {
1766                 /* YYY hint is used here on i386 */
1767                 m = pmap_page_lookup( pmap->pm_pteobj, ptepindex);
1768                 pmap->pm_ptphint = m;
1769                 m->hold_count++;
1770                 return m;
1771         }
1772         /*
1773          * Here if the pte page isn't mapped, or if it has been deallocated.
1774          */
1775         return _pmap_allocpte(pmap, ptepindex);
1776 }
1777
1778
1779 /***************************************************
1780  * Pmap allocation/deallocation routines.
1781  ***************************************************/
1782
1783 /*
1784  * Release any resources held by the given physical map.
1785  * Called when a pmap initialized by pmap_pinit is being released.
1786  * Should only be called if the map contains no valid mappings.
1787  */
1788 static int pmap_release_callback(struct vm_page *p, void *data);
1789
1790 void
1791 pmap_release(struct pmap *pmap)
1792 {
1793         vm_object_t object = pmap->pm_pteobj;
1794         struct rb_vm_page_scan_info info;
1795
1796         KASSERT(pmap->pm_active == 0, ("pmap still active! %08x", pmap->pm_active));
1797 #if defined(DIAGNOSTIC)
1798         if (object->ref_count != 1)
1799                 panic("pmap_release: pteobj reference count != 1");
1800 #endif
1801
1802         info.pmap = pmap;
1803         info.object = object;
1804         crit_enter();
1805         lwkt_gettoken(&vm_token);
1806         TAILQ_REMOVE(&pmap_list, pmap, pm_pmnode);
1807         crit_exit();
1808
1809         do {
1810                 crit_enter();
1811                 info.error = 0;
1812                 info.mpte = NULL;
1813                 info.limit = object->generation;
1814
1815                 vm_page_rb_tree_RB_SCAN(&object->rb_memq, NULL,
1816                                         pmap_release_callback, &info);
1817                 if (info.error == 0 && info.mpte) {
1818                         if (!pmap_release_free_page(pmap, info.mpte))
1819                                 info.error = 1;
1820                 }
1821                 crit_exit();
1822         } while (info.error);
1823         lwkt_reltoken(&vm_token);
1824 }
1825
1826 static
1827 int
1828 pmap_release_callback(struct vm_page *p, void *data)
1829 {
1830         struct rb_vm_page_scan_info *info = data;
1831
1832         if (p->pindex == NUPDE + NUPDPE + PML4PML4I) {
1833                 info->mpte = p;
1834                 return(0);
1835         }
1836         if (!pmap_release_free_page(info->pmap, p)) {
1837                 info->error = 1;
1838                 return(-1);
1839         }
1840         if (info->object->generation != info->limit) {
1841                 info->error = 1;
1842                 return(-1);
1843         }
1844         return(0);
1845 }
1846
1847 /*
1848  * Grow the number of kernel page table entries, if needed.
1849  *
1850  * This routine is always called to validate any address space
1851  * beyond KERNBASE (for kldloads).  kernel_vm_end only governs the address
1852  * space below KERNBASE.
1853  */
1854 void
1855 pmap_growkernel(vm_offset_t kstart, vm_offset_t kend)
1856 {
1857         vm_paddr_t paddr;
1858         vm_offset_t ptppaddr;
1859         vm_page_t nkpg;
1860         pd_entry_t *pde, newpdir;
1861         pdp_entry_t newpdp;
1862         int update_kernel_vm_end;
1863
1864         crit_enter();
1865         lwkt_gettoken(&vm_token);
1866
1867         /*
1868          * bootstrap kernel_vm_end on first real VM use
1869          */
1870         if (kernel_vm_end == 0) {
1871                 kernel_vm_end = VM_MIN_KERNEL_ADDRESS;
1872                 nkpt = 0;
1873                 while ((*pmap_pde(&kernel_pmap, kernel_vm_end) & PG_V) != 0) {
1874                         kernel_vm_end = (kernel_vm_end + PAGE_SIZE * NPTEPG) &
1875                                         ~(PAGE_SIZE * NPTEPG - 1);
1876                         nkpt++;
1877                         if (kernel_vm_end - 1 >= kernel_map.max_offset) {
1878                                 kernel_vm_end = kernel_map.max_offset;
1879                                 break;
1880                         }
1881                 }
1882         }
1883
1884         /*
1885          * Fill in the gaps.  kernel_vm_end is only adjusted for ranges
1886          * below KERNBASE.  Ranges above KERNBASE are kldloaded and we
1887          * do not want to force-fill 128G worth of page tables.
1888          */
1889         if (kstart < KERNBASE) {
1890                 if (kstart > kernel_vm_end)
1891                         kstart = kernel_vm_end;
1892                 KKASSERT(kend <= KERNBASE);
1893                 update_kernel_vm_end = 1;
1894         } else {
1895                 update_kernel_vm_end = 0;
1896         }
1897
1898         kstart = rounddown2(kstart, PAGE_SIZE * NPTEPG);
1899         kend = roundup2(kend, PAGE_SIZE * NPTEPG);
1900
1901         if (kend - 1 >= kernel_map.max_offset)
1902                 kend = kernel_map.max_offset;
1903
1904         while (kstart < kend) {
1905                 pde = pmap_pde(&kernel_pmap, kstart);
1906                 if (pde == NULL) {
1907                         /* We need a new PDP entry */
1908                         nkpg = vm_page_alloc(kptobj, nkpt,
1909                                              VM_ALLOC_NORMAL |
1910                                              VM_ALLOC_SYSTEM |
1911                                              VM_ALLOC_INTERRUPT);
1912                         if (nkpg == NULL) {
1913                                 panic("pmap_growkernel: no memory to grow "
1914                                       "kernel");
1915                         }
1916                         paddr = VM_PAGE_TO_PHYS(nkpg);
1917                         if ((nkpg->flags & PG_ZERO) == 0)
1918                                 pmap_zero_page(paddr);
1919                         vm_page_flag_clear(nkpg, PG_ZERO);
1920                         newpdp = (pdp_entry_t)
1921                                 (paddr | PG_V | PG_RW | PG_A | PG_M);
1922                         *pmap_pdpe(&kernel_pmap, kstart) = newpdp;
1923                         nkpt++;
1924                         continue; /* try again */
1925                 }
1926                 if ((*pde & PG_V) != 0) {
1927                         kstart = (kstart + PAGE_SIZE * NPTEPG) &
1928                                  ~(PAGE_SIZE * NPTEPG - 1);
1929                         if (kstart - 1 >= kernel_map.max_offset) {
1930                                 kstart = kernel_map.max_offset;
1931                                 break;
1932                         }
1933                         continue;
1934                 }
1935
1936                 /*
1937                  * This index is bogus, but out of the way
1938                  */
1939                 nkpg = vm_page_alloc(kptobj, nkpt,
1940                                      VM_ALLOC_NORMAL |
1941                                      VM_ALLOC_SYSTEM |
1942                                      VM_ALLOC_INTERRUPT);
1943                 if (nkpg == NULL)
1944                         panic("pmap_growkernel: no memory to grow kernel");
1945
1946                 vm_page_wire(nkpg);
1947                 ptppaddr = VM_PAGE_TO_PHYS(nkpg);
1948                 pmap_zero_page(ptppaddr);
1949                 vm_page_flag_clear(nkpg, PG_ZERO);
1950                 newpdir = (pd_entry_t) (ptppaddr | PG_V | PG_RW | PG_A | PG_M);
1951                 *pmap_pde(&kernel_pmap, kstart) = newpdir;
1952                 nkpt++;
1953
1954                 kstart = (kstart + PAGE_SIZE * NPTEPG) &
1955                           ~(PAGE_SIZE * NPTEPG - 1);
1956
1957                 if (kstart - 1 >= kernel_map.max_offset) {
1958                         kstart = kernel_map.max_offset;
1959                         break;
1960                 }
1961         }
1962
1963         /*
1964          * Only update kernel_vm_end for areas below KERNBASE.
1965          */
1966         if (update_kernel_vm_end && kernel_vm_end < kstart)
1967                 kernel_vm_end = kstart;
1968
1969         lwkt_reltoken(&vm_token);
1970         crit_exit();
1971 }
1972
1973 /*
1974  *      Retire the given physical map from service.
1975  *      Should only be called if the map contains
1976  *      no valid mappings.
1977  */
1978 void
1979 pmap_destroy(pmap_t pmap)
1980 {
1981         int count;
1982
1983         if (pmap == NULL)
1984                 return;
1985
1986         lwkt_gettoken(&vm_token);
1987         count = --pmap->pm_count;
1988         if (count == 0) {
1989                 pmap_release(pmap);
1990                 panic("destroying a pmap is not yet implemented");
1991         }
1992         lwkt_reltoken(&vm_token);
1993 }
1994
1995 /*
1996  *      Add a reference to the specified pmap.
1997  */
1998 void
1999 pmap_reference(pmap_t pmap)
2000 {
2001         if (pmap != NULL) {
2002                 lwkt_gettoken(&vm_token);
2003                 pmap->pm_count++;
2004                 lwkt_reltoken(&vm_token);
2005         }
2006 }
2007
2008 /***************************************************
2009 * page management routines.
2010  ***************************************************/
2011
2012 /*
2013  * free the pv_entry back to the free list.  This function may be
2014  * called from an interrupt.
2015  */
2016 static __inline
2017 void
2018 free_pv_entry(pv_entry_t pv)
2019 {
2020         pv_entry_count--;
2021         KKASSERT(pv_entry_count >= 0);
2022         zfree(pvzone, pv);
2023 }
2024
2025 /*
2026  * get a new pv_entry, allocating a block from the system
2027  * when needed.  This function may be called from an interrupt.
2028  */
2029 static
2030 pv_entry_t
2031 get_pv_entry(void)
2032 {
2033         pv_entry_count++;
2034         if (pv_entry_high_water &&
2035                 (pv_entry_count > pv_entry_high_water) &&
2036                 (pmap_pagedaemon_waken == 0)) {
2037                 pmap_pagedaemon_waken = 1;
2038                 wakeup(&vm_pages_needed);
2039         }
2040         return zalloc(pvzone);
2041 }
2042
2043 /*
2044  * This routine is very drastic, but can save the system
2045  * in a pinch.
2046  */
2047 void
2048 pmap_collect(void)
2049 {
2050         int i;
2051         vm_page_t m;
2052         static int warningdone=0;
2053
2054         if (pmap_pagedaemon_waken == 0)
2055                 return;
2056         lwkt_gettoken(&vm_token);
2057         if (warningdone < 5) {
2058                 kprintf("pmap_collect: collecting pv entries -- suggest increasing PMAP_SHPGPERPROC\n");
2059                 warningdone++;
2060         }
2061
2062         for(i = 0; i < vm_page_array_size; i++) {
2063                 m = &vm_page_array[i];
2064                 if (m->wire_count || m->hold_count || m->busy ||
2065                     (m->flags & PG_BUSY))
2066                         continue;
2067                 pmap_remove_all(m);
2068         }
2069         pmap_pagedaemon_waken = 0;
2070         lwkt_reltoken(&vm_token);
2071 }
2072
2073
2074 /*
2075  * If it is the first entry on the list, it is actually
2076  * in the header and we must copy the following entry up
2077  * to the header.  Otherwise we must search the list for
2078  * the entry.  In either case we free the now unused entry.
2079  */
2080 static
2081 int
2082 pmap_remove_entry(struct pmap *pmap, vm_page_t m,
2083                         vm_offset_t va, pmap_inval_info_t info)
2084 {
2085         pv_entry_t pv;
2086         int rtval;
2087
2088         crit_enter();
2089         if (m->md.pv_list_count < pmap->pm_stats.resident_count) {
2090                 TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
2091                         if (pmap == pv->pv_pmap && va == pv->pv_va)
2092                                 break;
2093                 }
2094         } else {
2095                 TAILQ_FOREACH(pv, &pmap->pm_pvlist, pv_plist) {
2096                         if (va == pv->pv_va)
2097                                 break;
2098                 }
2099         }
2100
2101         rtval = 0;
2102         KKASSERT(pv);
2103
2104         TAILQ_REMOVE(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
2105         m->md.pv_list_count--;
2106         m->object->agg_pv_list_count--;
2107         KKASSERT(m->md.pv_list_count >= 0);
2108         if (TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list))
2109                 vm_page_flag_clear(m, PG_MAPPED | PG_WRITEABLE);
2110         TAILQ_REMOVE(&pmap->pm_pvlist, pv, pv_plist);
2111         ++pmap->pm_generation;
2112         rtval = pmap_unuse_pt(pmap, va, pv->pv_ptem, info);
2113         free_pv_entry(pv);
2114
2115         crit_exit();
2116         return rtval;
2117 }
2118
2119 /*
2120  * Create a pv entry for page at pa for
2121  * (pmap, va).
2122  */
2123 static
2124 void
2125 pmap_insert_entry(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t mpte, vm_page_t m)
2126 {
2127         pv_entry_t pv;
2128
2129         crit_enter();
2130         pv = get_pv_entry();
2131         pv->pv_va = va;
2132         pv->pv_pmap = pmap;
2133         pv->pv_ptem = mpte;
2134
2135         TAILQ_INSERT_TAIL(&pmap->pm_pvlist, pv, pv_plist);
2136         TAILQ_INSERT_TAIL(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
2137         ++pmap->pm_generation;
2138         m->md.pv_list_count++;
2139         m->object->agg_pv_list_count++;
2140
2141         crit_exit();
2142 }
2143
2144 /*
2145  * pmap_remove_pte: do the things to unmap a page in a process
2146  */
2147 static
2148 int
2149 pmap_remove_pte(struct pmap *pmap, pt_entry_t *ptq, vm_offset_t va,
2150         pmap_inval_info_t info)
2151 {
2152         pt_entry_t oldpte;
2153         vm_page_t m;
2154
2155         pmap_inval_interlock(info, pmap, va);
2156         oldpte = pte_load_clear(ptq);
2157         pmap_inval_deinterlock(info, pmap);
2158         if (oldpte & PG_W)
2159                 pmap->pm_stats.wired_count -= 1;
2160         /*
2161          * Machines that don't support invlpg, also don't support
2162          * PG_G.  XXX PG_G is disabled for SMP so don't worry about
2163          * the SMP case.
2164          */
2165         if (oldpte & PG_G)
2166                 cpu_invlpg((void *)va);
2167         KKASSERT(pmap->pm_stats.resident_count > 0);
2168         --pmap->pm_stats.resident_count;
2169         if (oldpte & PG_MANAGED) {
2170                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(oldpte);
2171                 if (oldpte & PG_M) {
2172 #if defined(PMAP_DIAGNOSTIC)
2173                         if (pmap_nw_modified((pt_entry_t) oldpte)) {
2174                                 kprintf(
2175         "pmap_remove: modified page not writable: va: 0x%lx, pte: 0x%lx\n",
2176                                     va, oldpte);
2177                         }
2178 #endif
2179                         if (pmap_track_modified(va))
2180                                 vm_page_dirty(m);
2181                 }
2182                 if (oldpte & PG_A)
2183                         vm_page_flag_set(m, PG_REFERENCED);
2184                 return pmap_remove_entry(pmap, m, va, info);
2185         } else {
2186                 return pmap_unuse_pt(pmap, va, NULL, info);
2187         }
2188
2189         return 0;
2190 }
2191
2192 /*
2193  * pmap_remove_page:
2194  *
2195  *      Remove a single page from a process address space.
2196  *
2197  *      This function may not be called from an interrupt if the pmap is
2198  *      not kernel_pmap.
2199  */
2200 static
2201 void
2202 pmap_remove_page(struct pmap *pmap, vm_offset_t va, pmap_inval_info_t info)
2203 {
2204         pt_entry_t *pte;
2205
2206         pte = pmap_pte(pmap, va);
2207         if (pte == NULL)
2208                 return;
2209         if ((*pte & PG_V) == 0)
2210                 return;
2211         pmap_remove_pte(pmap, pte, va, info);
2212 }
2213
2214 /*
2215  * pmap_remove:
2216  *
2217  *      Remove the given range of addresses from the specified map.
2218  *
2219  *      It is assumed that the start and end are properly
2220  *      rounded to the page size.
2221  *
2222  *      This function may not be called from an interrupt if the pmap is
2223  *      not kernel_pmap.
2224  */
2225 void
2226 pmap_remove(struct pmap *pmap, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva)
2227 {
2228         vm_offset_t va_next;
2229         pml4_entry_t *pml4e;
2230         pdp_entry_t *pdpe;
2231         pd_entry_t ptpaddr, *pde;
2232         pt_entry_t *pte;
2233         struct pmap_inval_info info;
2234
2235         if (pmap == NULL)
2236                 return;
2237
2238         lwkt_gettoken(&vm_token);
2239         if (pmap->pm_stats.resident_count == 0) {
2240                 lwkt_reltoken(&vm_token);
2241                 return;
2242         }
2243
2244         pmap_inval_init(&info);
2245
2246         /*
2247          * special handling of removing one page.  a very
2248          * common operation and easy to short circuit some
2249          * code.
2250          */
2251         if (sva + PAGE_SIZE == eva) {
2252                 pde = pmap_pde(pmap, sva);
2253                 if (pde && (*pde & PG_PS) == 0) {
2254                         pmap_remove_page(pmap, sva, &info);
2255                         pmap_inval_done(&info);
2256                         lwkt_reltoken(&vm_token);
2257                         return;
2258                 }
2259         }
2260
2261         for (; sva < eva; sva = va_next) {
2262                 pml4e = pmap_pml4e(pmap, sva);
2263                 if ((*pml4e & PG_V) == 0) {
2264                         va_next = (sva + NBPML4) & ~PML4MASK;
2265                         if (va_next < sva)
2266                                 va_next = eva;
2267                         continue;
2268                 }
2269
2270                 pdpe = pmap_pml4e_to_pdpe(pml4e, sva);
2271                 if ((*pdpe & PG_V) == 0) {
2272                         va_next = (sva + NBPDP) & ~PDPMASK;
2273                         if (va_next < sva)
2274                                 va_next = eva;
2275                         continue;
2276                 }
2277
2278                 /*
2279                  * Calculate index for next page table.
2280                  */
2281                 va_next = (sva + NBPDR) & ~PDRMASK;
2282                 if (va_next < sva)
2283                         va_next = eva;
2284
2285                 pde = pmap_pdpe_to_pde(pdpe, sva);
2286                 ptpaddr = *pde;
2287
2288                 /*
2289                  * Weed out invalid mappings.
2290                  */
2291                 if (ptpaddr == 0)
2292                         continue;
2293
2294                 /*
2295                  * Check for large page.
2296                  */
2297                 if ((ptpaddr & PG_PS) != 0) {
2298                         /* JG FreeBSD has more complex treatment here */
2299                         pmap_inval_interlock(&info, pmap, -1);
2300                         *pde = 0;
2301                         pmap->pm_stats.resident_count -= NBPDR / PAGE_SIZE;
2302                         pmap_inval_deinterlock(&info, pmap);
2303                         continue;
2304                 }
2305
2306                 /*
2307                  * Limit our scan to either the end of the va represented
2308                  * by the current page table page, or to the end of the
2309                  * range being removed.
2310                  */
2311                 if (va_next > eva)
2312                         va_next = eva;
2313
2314                 /*
2315                  * NOTE: pmap_remove_pte() can block.
2316                  */
2317                 for (pte = pmap_pde_to_pte(pde, sva); sva != va_next; pte++,
2318                     sva += PAGE_SIZE) {
2319                         if (*pte == 0)
2320                                 continue;
2321                         if (pmap_remove_pte(pmap, pte, sva, &info))
2322                                 break;
2323                 }
2324         }
2325         pmap_inval_done(&info);
2326         lwkt_reltoken(&vm_token);
2327 }
2328
2329 /*
2330  * pmap_remove_all:
2331  *
2332  *      Removes this physical page from all physical maps in which it resides.
2333  *      Reflects back modify bits to the pager.
2334  *
2335  *      This routine may not be called from an interrupt.
2336  */
2337
2338 static
2339 void
2340 pmap_remove_all(vm_page_t m)
2341 {
2342         struct pmap_inval_info info;
2343         pt_entry_t *pte, tpte;
2344         pv_entry_t pv;
2345
2346         if (!pmap_initialized || (m->flags & PG_FICTITIOUS))
2347                 return;
2348
2349         lwkt_gettoken(&vm_token);
2350         pmap_inval_init(&info);
2351         crit_enter();
2352         while ((pv = TAILQ_FIRST(&m->md.pv_list)) != NULL) {
2353                 KKASSERT(pv->pv_pmap->pm_stats.resident_count > 0);
2354                 --pv->pv_pmap->pm_stats.resident_count;
2355
2356                 pte = pmap_pte_quick(pv->pv_pmap, pv->pv_va);
2357                 pmap_inval_interlock(&info, pv->pv_pmap, pv->pv_va);
2358                 tpte = pte_load_clear(pte);
2359                 if (tpte & PG_W)
2360                         pv->pv_pmap->pm_stats.wired_count--;
2361                 pmap_inval_deinterlock(&info, pv->pv_pmap);
2362                 if (tpte & PG_A)
2363                         vm_page_flag_set(m, PG_REFERENCED);
2364
2365                 /*
2366                  * Update the vm_page_t clean and reference bits.
2367                  */
2368                 if (tpte & PG_M) {
2369 #if defined(PMAP_DIAGNOSTIC)
2370                         if (pmap_nw_modified(tpte)) {
2371                                 kprintf(
2372         "pmap_remove_all: modified page not writable: va: 0x%lx, pte: 0x%lx\n",
2373                                     pv->pv_va, tpte);
2374                         }
2375 #endif
2376                         if (pmap_track_modified(pv->pv_va))
2377                                 vm_page_dirty(m);
2378                 }
2379                 TAILQ_REMOVE(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
2380                 TAILQ_REMOVE(&pv->pv_pmap->pm_pvlist, pv, pv_plist);
2381                 ++pv->pv_pmap->pm_generation;
2382                 m->md.pv_list_count--;
2383                 m->object->agg_pv_list_count--;
2384                 KKASSERT(m->md.pv_list_count >= 0);
2385                 if (TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list))
2386                         vm_page_flag_clear(m, PG_MAPPED | PG_WRITEABLE);
2387                 pmap_unuse_pt(pv->pv_pmap, pv->pv_va, pv->pv_ptem, &info);
2388                 free_pv_entry(pv);
2389         }
2390         crit_exit();
2391         KKASSERT((m->flags & (PG_MAPPED|PG_WRITEABLE)) == 0);
2392         pmap_inval_done(&info);
2393         lwkt_reltoken(&vm_token);
2394 }
2395
2396 /*
2397  * pmap_protect:
2398  *
2399  *      Set the physical protection on the specified range of this map
2400  *      as requested.
2401  *
2402  *      This function may not be called from an interrupt if the map is
2403  *      not the kernel_pmap.
2404  */
2405 void
2406 pmap_protect(pmap_t pmap, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva, vm_prot_t prot)
2407 {
2408         vm_offset_t va_next;
2409         pml4_entry_t *pml4e;
2410         pdp_entry_t *pdpe;
2411         pd_entry_t ptpaddr, *pde;
2412         pt_entry_t *pte;
2413         pmap_inval_info info;
2414
2415         /* JG review for NX */
2416
2417         if (pmap == NULL)
2418                 return;
2419
2420         if ((prot & VM_PROT_READ) == VM_PROT_NONE) {
2421                 pmap_remove(pmap, sva, eva);
2422                 return;
2423         }
2424
2425         if (prot & VM_PROT_WRITE)
2426                 return;
2427
2428         lwkt_gettoken(&vm_token);
2429         pmap_inval_init(&info);
2430
2431         for (; sva < eva; sva = va_next) {
2432
2433                 pml4e = pmap_pml4e(pmap, sva);
2434                 if ((*pml4e & PG_V) == 0) {
2435                         va_next = (sva + NBPML4) & ~PML4MASK;
2436                         if (va_next < sva)
2437                                 va_next = eva;
2438                         continue;
2439                 }
2440
2441                 pdpe = pmap_pml4e_to_pdpe(pml4e, sva);
2442                 if ((*pdpe & PG_V) == 0) {
2443                         va_next = (sva + NBPDP) & ~PDPMASK;
2444                         if (va_next < sva)
2445                                 va_next = eva;
2446                         continue;
2447                 }
2448
2449                 va_next = (sva + NBPDR) & ~PDRMASK;
2450                 if (va_next < sva)
2451                         va_next = eva;
2452
2453                 pde = pmap_pdpe_to_pde(pdpe, sva);
2454                 ptpaddr = *pde;
2455
2456                 /*
2457                  * Check for large page.
2458                  */
2459                 if ((ptpaddr & PG_PS) != 0) {
2460                         pmap_inval_interlock(&info, pmap, -1);
2461                         *pde &= ~(PG_M|PG_RW);
2462                         pmap->pm_stats.resident_count -= NBPDR / PAGE_SIZE;
2463                         pmap_inval_deinterlock(&info, pmap);
2464                         continue;
2465                 }
2466
2467                 /*
2468                  * Weed out invalid mappings. Note: we assume that the page
2469                  * directory table is always allocated, and in kernel virtual.
2470                  */
2471                 if (ptpaddr == 0)
2472                         continue;
2473
2474                 if (va_next > eva)
2475                         va_next = eva;
2476
2477                 for (pte = pmap_pde_to_pte(pde, sva); sva != va_next; pte++,
2478                      sva += PAGE_SIZE) {
2479                         pt_entry_t pbits;
2480                         pt_entry_t cbits;
2481                         vm_page_t m;
2482
2483                         /*
2484                          * XXX non-optimal.  Note also that there can be
2485                          * no pmap_inval_flush() calls until after we modify
2486                          * ptbase[sindex] (or otherwise we have to do another
2487                          * pmap_inval_add() call).
2488                          */
2489                         pmap_inval_interlock(&info, pmap, sva);
2490 again:
2491                         pbits = *pte;
2492                         cbits = pbits;
2493                         if ((pbits & PG_V) == 0) {
2494                                 pmap_inval_deinterlock(&info, pmap);
2495                                 continue;
2496                         }
2497                         if (pbits & PG_MANAGED) {
2498                                 m = NULL;
2499                                 if (pbits & PG_A) {
2500                                         m = PHYS_TO_VM_PAGE(pbits & PG_FRAME);
2501                                         vm_page_flag_set(m, PG_REFERENCED);
2502                                         cbits &= ~PG_A;
2503                                 }
2504                                 if (pbits & PG_M) {
2505                                         if (pmap_track_modified(sva)) {
2506                                                 if (m == NULL)
2507                                                         m = PHYS_TO_VM_PAGE(pbits & PG_FRAME);
2508                                                 vm_page_dirty(m);
2509                                                 cbits &= ~PG_M;
2510                                         }
2511                                 }
2512                         }
2513                         cbits &= ~PG_RW;
2514                         if (pbits != cbits &&
2515                             !atomic_cmpset_long(pte, pbits, cbits)) {
2516                                 goto again;
2517                         }
2518                         pmap_inval_deinterlock(&info, pmap);
2519                 }
2520         }
2521         pmap_inval_done(&info);
2522         lwkt_reltoken(&vm_token);
2523 }
2524
2525 /*
2526  *      Insert the given physical page (p) at
2527  *      the specified virtual address (v) in the
2528  *      target physical map with the protection requested.
2529  *
2530  *      If specified, the page will be wired down, meaning
2531  *      that the related pte can not be reclaimed.
2532  *
2533  *      NB:  This is the only routine which MAY NOT lazy-evaluate
2534  *      or lose information.  That is, this routine must actually
2535  *      insert this page into the given map NOW.
2536  */
2537 void
2538 pmap_enter(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m, vm_prot_t prot,
2539            boolean_t wired)
2540 {
2541         vm_paddr_t pa;
2542         pd_entry_t *pde;
2543         pt_entry_t *pte;
2544         vm_paddr_t opa;
2545         pt_entry_t origpte, newpte;
2546         vm_page_t mpte;
2547         pmap_inval_info info;
2548
2549         if (pmap == NULL)
2550                 return;
2551
2552         va = trunc_page(va);
2553 #ifdef PMAP_DIAGNOSTIC
2554         if (va >= KvaEnd)
2555                 panic("pmap_enter: toobig");
2556         if ((va >= UPT_MIN_ADDRESS) && (va < UPT_MAX_ADDRESS))
2557                 panic("pmap_enter: invalid to pmap_enter page table pages (va: 0x%lx)", va);
2558 #endif
2559         if (va < UPT_MAX_ADDRESS && pmap == &kernel_pmap) {
2560                 kprintf("Warning: pmap_enter called on UVA with kernel_pmap\n");
2561 #ifdef DDB
2562                 db_print_backtrace();
2563 #endif
2564         }
2565         if (va >= UPT_MAX_ADDRESS && pmap != &kernel_pmap) {
2566                 kprintf("Warning: pmap_enter called on KVA without kernel_pmap\n");
2567 #ifdef DDB
2568                 db_print_backtrace();
2569 #endif
2570         }
2571
2572         lwkt_gettoken(&vm_token);
2573
2574         /*
2575          * In the case that a page table page is not
2576          * resident, we are creating it here.
2577          */
2578         if (va < VM_MAX_USER_ADDRESS)
2579                 mpte = pmap_allocpte(pmap, va);
2580         else
2581                 mpte = NULL;
2582
2583         pmap_inval_init(&info);
2584         pde = pmap_pde(pmap, va);
2585         if (pde != NULL && (*pde & PG_V) != 0) {
2586                 if ((*pde & PG_PS) != 0)
2587                         panic("pmap_enter: attempted pmap_enter on 2MB page");
2588                 pte = pmap_pde_to_pte(pde, va);
2589         } else
2590                 panic("pmap_enter: invalid page directory va=%#lx", va);
2591
2592         KKASSERT(pte != NULL);
2593         pa = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
2594         origpte = *pte;
2595         opa = origpte & PG_FRAME;
2596
2597         /*
2598          * Mapping has not changed, must be protection or wiring change.
2599          */
2600         if (origpte && (opa == pa)) {
2601                 /*
2602                  * Wiring change, just update stats. We don't worry about
2603                  * wiring PT pages as they remain resident as long as there
2604                  * are valid mappings in them. Hence, if a user page is wired,
2605                  * the PT page will be also.
2606                  */
2607                 if (wired && ((origpte & PG_W) == 0))
2608                         pmap->pm_stats.wired_count++;
2609                 else if (!wired && (origpte & PG_W))
2610                         pmap->pm_stats.wired_count--;
2611
2612 #if defined(PMAP_DIAGNOSTIC)
2613                 if (pmap_nw_modified(origpte)) {
2614                         kprintf(
2615         "pmap_enter: modified page not writable: va: 0x%lx, pte: 0x%lx\n",
2616                             va, origpte);
2617                 }
2618 #endif
2619
2620                 /*
2621                  * Remove the extra pte reference.  Note that we cannot
2622                  * optimize the RO->RW case because we have adjusted the
2623                  * wiring count above and may need to adjust the wiring
2624                  * bits below.
2625                  */
2626                 if (mpte)
2627                         mpte->hold_count--;
2628
2629                 /*
2630                  * We might be turning off write access to the page,
2631                  * so we go ahead and sense modify status.
2632                  */
2633                 if (origpte & PG_MANAGED) {
2634                         if ((origpte & PG_M) && pmap_track_modified(va)) {
2635                                 vm_page_t om;
2636                                 om = PHYS_TO_VM_PAGE(opa);
2637                                 vm_page_dirty(om);
2638                         }
2639                         pa |= PG_MANAGED;
2640                         KKASSERT(m->flags & PG_MAPPED);
2641                 }
2642                 goto validate;
2643         }
2644         /*
2645          * Mapping has changed, invalidate old range and fall through to
2646          * handle validating new mapping.
2647          */
2648         while (opa) {
2649                 int err;
2650                 err = pmap_remove_pte(pmap, pte, va, &info);
2651                 if (err)
2652                         panic("pmap_enter: pte vanished, va: 0x%lx", va);
2653                 origpte = *pte;
2654                 opa = origpte & PG_FRAME;
2655                 if (opa) {
2656                         kprintf("pmap_enter: Warning, raced pmap %p va %p\n",
2657                                 pmap, (void *)va);
2658                 }
2659         }
2660
2661         /*
2662          * Enter on the PV list if part of our managed memory. Note that we
2663          * raise IPL while manipulating pv_table since pmap_enter can be
2664          * called at interrupt time.
2665          */
2666         if (pmap_initialized &&
2667             (m->flags & (PG_FICTITIOUS|PG_UNMANAGED)) == 0) {
2668                 pmap_insert_entry(pmap, va, mpte, m);
2669                 pa |= PG_MANAGED;
2670                 vm_page_flag_set(m, PG_MAPPED);
2671         }
2672
2673         /*
2674          * Increment counters
2675          */
2676         ++pmap->pm_stats.resident_count;
2677         if (wired)
2678                 pmap->pm_stats.wired_count++;
2679
2680 validate:
2681         /*
2682          * Now validate mapping with desired protection/wiring.
2683          */
2684         newpte = (pt_entry_t) (pa | pte_prot(pmap, prot) | PG_V);
2685
2686         if (wired)
2687                 newpte |= PG_W;
2688         if (va < VM_MAX_USER_ADDRESS)
2689                 newpte |= PG_U;
2690         if (pmap == &kernel_pmap)
2691                 newpte |= pgeflag;
2692
2693         /*
2694          * if the mapping or permission bits are different, we need
2695          * to update the pte.
2696          */
2697         if ((origpte & ~(PG_M|PG_A)) != newpte) {
2698                 pmap_inval_interlock(&info, pmap, va);
2699                 *pte = newpte | PG_A;
2700                 pmap_inval_deinterlock(&info, pmap);
2701                 if (newpte & PG_RW)
2702                         vm_page_flag_set(m, PG_WRITEABLE);
2703         }
2704         KKASSERT((newpte & PG_MANAGED) == 0 || (m->flags & PG_MAPPED));
2705         pmap_inval_done(&info);
2706         lwkt_reltoken(&vm_token);
2707 }
2708
2709 /*
2710  * This code works like pmap_enter() but assumes VM_PROT_READ and not-wired.
2711  * This code also assumes that the pmap has no pre-existing entry for this
2712  * VA.
2713  *
2714  * This code currently may only be used on user pmaps, not kernel_pmap.
2715  */
2716 void
2717 pmap_enter_quick(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m)
2718 {
2719         pt_entry_t *pte;
2720         vm_paddr_t pa;
2721         vm_page_t mpte;
2722         vm_pindex_t ptepindex;
2723         pd_entry_t *ptepa;
2724         pmap_inval_info info;
2725
2726         lwkt_gettoken(&vm_token);
2727         pmap_inval_init(&info);
2728
2729         if (va < UPT_MAX_ADDRESS && pmap == &kernel_pmap) {
2730                 kprintf("Warning: pmap_enter_quick called on UVA with kernel_pmap\n");
2731 #ifdef DDB
2732                 db_print_backtrace();
2733 #endif
2734         }
2735         if (va >= UPT_MAX_ADDRESS && pmap != &kernel_pmap) {
2736                 kprintf("Warning: pmap_enter_quick called on KVA without kernel_pmap\n");
2737 #ifdef DDB
2738                 db_print_backtrace();
2739 #endif
2740         }
2741
2742         KKASSERT(va < UPT_MIN_ADDRESS); /* assert used on user pmaps only */
2743
2744         /*
2745          * Calculate the page table page (mpte), allocating it if necessary.
2746          *
2747          * A held page table page (mpte), or NULL, is passed onto the
2748          * section following.
2749          */
2750         if (va < VM_MAX_USER_ADDRESS) {
2751                 /*
2752                  * Calculate pagetable page index
2753                  */
2754                 ptepindex = pmap_pde_pindex(va);
2755
2756                 do {
2757                         /*
2758                          * Get the page directory entry
2759                          */
2760                         ptepa = pmap_pde(pmap, va);
2761
2762                         /*
2763                          * If the page table page is mapped, we just increment
2764                          * the hold count, and activate it.
2765                          */
2766                         if (ptepa && (*ptepa & PG_V) != 0) {
2767                                 if (*ptepa & PG_PS)
2768                                         panic("pmap_enter_quick: unexpected mapping into 2MB page");
2769 //                              if (pmap->pm_ptphint &&
2770 //                                  (pmap->pm_ptphint->pindex == ptepindex)) {
2771 //                                      mpte = pmap->pm_ptphint;
2772 //                              } else {
2773                                         mpte = pmap_page_lookup( pmap->pm_pteobj, ptepindex);
2774                                         pmap->pm_ptphint = mpte;
2775 //                              }
2776                                 if (mpte)
2777                                         mpte->hold_count++;
2778                         } else {
2779                                 mpte = _pmap_allocpte(pmap, ptepindex);
2780                         }
2781                 } while (mpte == NULL);
2782         } else {
2783                 mpte = NULL;
2784                 /* this code path is not yet used */
2785         }
2786
2787         /*
2788          * With a valid (and held) page directory page, we can just use
2789          * vtopte() to get to the pte.  If the pte is already present
2790          * we do not disturb it.
2791          */
2792         pte = vtopte(va);
2793         if (*pte & PG_V) {
2794                 if (mpte)
2795                         pmap_unwire_pte_hold(pmap, va, mpte, &info);
2796                 pa = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
2797                 KKASSERT(((*pte ^ pa) & PG_FRAME) == 0);
2798                 pmap_inval_done(&info);
2799                 lwkt_reltoken(&vm_token);
2800                 return;
2801         }
2802
2803         /*
2804          * Enter on the PV list if part of our managed memory
2805          */
2806         if ((m->flags & (PG_FICTITIOUS|PG_UNMANAGED)) == 0) {
2807                 pmap_insert_entry(pmap, va, mpte, m);
2808                 vm_page_flag_set(m, PG_MAPPED);
2809         }
2810
2811         /*
2812          * Increment counters
2813          */
2814         ++pmap->pm_stats.resident_count;
2815
2816         pa = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
2817
2818         /*
2819          * Now validate mapping with RO protection
2820          */
2821         if (m->flags & (PG_FICTITIOUS|PG_UNMANAGED))
2822                 *pte = pa | PG_V | PG_U;
2823         else
2824                 *pte = pa | PG_V | PG_U | PG_MANAGED;
2825 /*      pmap_inval_add(&info, pmap, va); shouldn't be needed inval->valid */
2826         pmap_inval_done(&info);
2827         lwkt_reltoken(&vm_token);
2828 }
2829
2830 /*
2831  * Make a temporary mapping for a physical address.  This is only intended
2832  * to be used for panic dumps.
2833  */
2834 /* JG Needed on x86_64? */
2835 void *
2836 pmap_kenter_temporary(vm_paddr_t pa, int i)
2837 {
2838         pmap_kenter((vm_offset_t)crashdumpmap + (i * PAGE_SIZE), pa);
2839         return ((void *)crashdumpmap);
2840 }
2841
2842 #define MAX_INIT_PT (96)
2843
2844 /*
2845  * This routine preloads the ptes for a given object into the specified pmap.
2846  * This eliminates the blast of soft faults on process startup and
2847  * immediately after an mmap.
2848  */
2849 static int pmap_object_init_pt_callback(vm_page_t p, void *data);
2850
2851 void
2852 pmap_object_init_pt(pmap_t pmap, vm_offset_t addr, vm_prot_t prot,
2853                     vm_object_t object, vm_pindex_t pindex,
2854                     vm_size_t size, int limit)
2855 {
2856         struct rb_vm_page_scan_info info;
2857         struct lwp *lp;
2858         vm_size_t psize;
2859
2860         /*
2861          * We can't preinit if read access isn't set or there is no pmap
2862          * or object.
2863          */
2864         if ((prot & VM_PROT_READ) == 0 || pmap == NULL || object == NULL)
2865                 return;
2866
2867         /*
2868          * We can't preinit if the pmap is not the current pmap
2869          */
2870         lp = curthread->td_lwp;
2871         if (lp == NULL || pmap != vmspace_pmap(lp->lwp_vmspace))
2872                 return;
2873
2874         psize = x86_64_btop(size);
2875
2876         if ((object->type != OBJT_VNODE) ||
2877                 ((limit & MAP_PREFAULT_PARTIAL) && (psize > MAX_INIT_PT) &&
2878                         (object->resident_page_count > MAX_INIT_PT))) {
2879                 return;
2880         }
2881
2882         if (psize + pindex > object->size) {
2883                 if (object->size < pindex)
2884                         return;
2885                 psize = object->size - pindex;
2886         }
2887
2888         if (psize == 0)
2889                 return;
2890
2891         /*
2892          * Use a red-black scan to traverse the requested range and load
2893          * any valid pages found into the pmap.
2894          *
2895          * We cannot safely scan the object's memq unless we are in a
2896          * critical section since interrupts can remove pages from objects.
2897          */
2898         info.start_pindex = pindex;
2899         info.end_pindex = pindex + psize - 1;
2900         info.limit = limit;
2901         info.mpte = NULL;
2902         info.addr = addr;
2903         info.pmap = pmap;
2904
2905         crit_enter();
2906         lwkt_gettoken(&vm_token);
2907         vm_page_rb_tree_RB_SCAN(&object->rb_memq, rb_vm_page_scancmp,
2908                                 pmap_object_init_pt_callback, &info);
2909         lwkt_reltoken(&vm_token);
2910         crit_exit();
2911 }
2912
2913 static
2914 int
2915 pmap_object_init_pt_callback(vm_page_t p, void *data)
2916 {
2917         struct rb_vm_page_scan_info *info = data;
2918         vm_pindex_t rel_index;
2919         /*
2920          * don't allow an madvise to blow away our really
2921          * free pages allocating pv entries.
2922          */
2923         if ((info->limit & MAP_PREFAULT_MADVISE) &&
2924                 vmstats.v_free_count < vmstats.v_free_reserved) {
2925                     return(-1);
2926         }
2927         if (((p->valid & VM_PAGE_BITS_ALL) == VM_PAGE_BITS_ALL) &&
2928             (p->busy == 0) && (p->flags & (PG_BUSY | PG_FICTITIOUS)) == 0) {
2929                 if ((p->queue - p->pc) == PQ_CACHE)
2930                         vm_page_deactivate(p);
2931                 vm_page_busy(p);
2932                 rel_index = p->pindex - info->start_pindex;
2933                 pmap_enter_quick(info->pmap,
2934                                  info->addr + x86_64_ptob(rel_index), p);
2935                 vm_page_wakeup(p);
2936         }
2937         return(0);
2938 }
2939
2940 /*
2941  * Return TRUE if the pmap is in shape to trivially
2942  * pre-fault the specified address.
2943  *
2944  * Returns FALSE if it would be non-trivial or if a
2945  * pte is already loaded into the slot.
2946  */
2947 int
2948 pmap_prefault_ok(pmap_t pmap, vm_offset_t addr)
2949 {
2950         pt_entry_t *pte;
2951         pd_entry_t *pde;
2952         int ret;
2953
2954         lwkt_gettoken(&vm_token);
2955         pde = pmap_pde(pmap, addr);
2956         if (pde == NULL || *pde == 0) {
2957                 ret = 0;
2958         } else {
2959                 pte = vtopte(addr);
2960                 ret = (*pte) ? 0 : 1;
2961         }
2962         lwkt_reltoken(&vm_token);
2963         return(ret);
2964 }
2965
2966 /*
2967  *      Routine:        pmap_change_wiring
2968  *      Function:       Change the wiring attribute for a map/virtual-address
2969  *                      pair.
2970  *      In/out conditions:
2971  *                      The mapping must already exist in the pmap.
2972  */
2973 void
2974 pmap_change_wiring(pmap_t pmap, vm_offset_t va, boolean_t wired)
2975 {
2976         pt_entry_t *pte;
2977
2978         if (pmap == NULL)
2979                 return;
2980
2981         lwkt_gettoken(&vm_token);
2982         pte = pmap_pte(pmap, va);
2983
2984         if (wired && !pmap_pte_w(pte))
2985                 pmap->pm_stats.wired_count++;
2986         else if (!wired && pmap_pte_w(pte))
2987                 pmap->pm_stats.wired_count--;
2988
2989         /*
2990          * Wiring is not a hardware characteristic so there is no need to
2991          * invalidate TLB.  However, in an SMP environment we must use
2992          * a locked bus cycle to update the pte (if we are not using
2993          * the pmap_inval_*() API that is)... it's ok to do this for simple
2994          * wiring changes.
2995          */
2996 #ifdef SMP
2997         if (wired)
2998                 atomic_set_long(pte, PG_W);
2999         else
3000                 atomic_clear_long(pte, PG_W);
3001 #else
3002         if (wired)
3003                 atomic_set_long_nonlocked(pte, PG_W);
3004         else
3005                 atomic_clear_long_nonlocked(pte, PG_W);
3006 #endif
3007         lwkt_reltoken(&vm_token);
3008 }
3009
3010
3011
3012 /*
3013  *      Copy the range specified by src_addr/len
3014  *      from the source map to the range dst_addr/len
3015  *      in the destination map.
3016  *
3017  *      This routine is only advisory and need not do anything.
3018  */
3019 void
3020 pmap_copy(pmap_t dst_pmap, pmap_t src_pmap, vm_offset_t dst_addr,
3021           vm_size_t len, vm_offset_t src_addr)
3022 {
3023         return;
3024 #if 0
3025         pmap_inval_info info;
3026         vm_offset_t addr;
3027         vm_offset_t end_addr = src_addr + len;
3028         vm_offset_t pdnxt;
3029         pd_entry_t src_frame, dst_frame;
3030         vm_page_t m;
3031
3032         if (dst_addr != src_addr)
3033                 return;
3034 #if JGPMAP32
3035         src_frame = src_pmap->pm_pdir[PTDPTDI] & PG_FRAME;
3036         if (src_frame != (PTDpde & PG_FRAME)) {
3037                 return;
3038         }
3039
3040         dst_frame = dst_pmap->pm_pdir[PTDPTDI] & PG_FRAME;
3041         if (dst_frame != (APTDpde & PG_FRAME)) {
3042                 APTDpde = (pd_entry_t) (dst_frame | PG_RW | PG_V);
3043                 /* The page directory is not shared between CPUs */
3044                 cpu_invltlb();
3045         }
3046 #endif
3047         pmap_inval_init(&info);
3048         pmap_inval_add(&info, dst_pmap, -1);
3049         pmap_inval_add(&info, src_pmap, -1);
3050
3051         /*
3052          * critical section protection is required to maintain the page/object
3053          * association, interrupts can free pages and remove them from
3054          * their objects.
3055          */
3056         crit_enter();
3057         for (addr = src_addr; addr < end_addr; addr = pdnxt) {
3058                 pt_entry_t *src_pte, *dst_pte;
3059                 vm_page_t dstmpte, srcmpte;
3060                 vm_offset_t srcptepaddr;
3061                 vm_pindex_t ptepindex;
3062
3063                 if (addr >= UPT_MIN_ADDRESS)
3064                         panic("pmap_copy: invalid to pmap_copy page tables\n");
3065
3066                 /*
3067                  * Don't let optional prefaulting of pages make us go
3068                  * way below the low water mark of free pages or way
3069                  * above high water mark of used pv entries.
3070                  */
3071                 if (vmstats.v_free_count < vmstats.v_free_reserved ||
3072                     pv_entry_count > pv_entry_high_water)
3073                         break;
3074
3075                 pdnxt = ((addr + PAGE_SIZE*NPTEPG) & ~(PAGE_SIZE*NPTEPG - 1));
3076                 ptepindex = addr >> PDRSHIFT;
3077
3078 #if JGPMAP32
3079                 srcptepaddr = (vm_offset_t) src_pmap->pm_pdir[ptepindex];
3080 #endif
3081                 if (srcptepaddr == 0)
3082                         continue;
3083
3084                 if (srcptepaddr & PG_PS) {
3085 #if JGPMAP32
3086                         if (dst_pmap->pm_pdir[ptepindex] == 0) {
3087                                 dst_pmap->pm_pdir[ptepindex] = (pd_entry_t) srcptepaddr;
3088                                 dst_pmap->pm_stats.resident_count += NBPDR / PAGE_SIZE;
3089                         }
3090 #endif
3091                         continue;
3092                 }
3093
3094                 srcmpte = vm_page_lookup(src_pmap->pm_pteobj, ptepindex);
3095                 if ((srcmpte == NULL) || (srcmpte->hold_count == 0) ||
3096                     (srcmpte->flags & PG_BUSY)) {
3097                         continue;
3098                 }
3099
3100                 if (pdnxt > end_addr)
3101                         pdnxt = end_addr;
3102
3103                 src_pte = vtopte(addr);
3104 #if JGPMAP32
3105                 dst_pte = avtopte(addr);
3106 #endif
3107                 while (addr < pdnxt) {
3108                         pt_entry_t ptetemp;
3109
3110                         ptetemp = *src_pte;
3111                         /*
3112                          * we only virtual copy managed pages
3113                          */
3114                         if ((ptetemp & PG_MANAGED) != 0) {
3115                                 /*
3116                                  * We have to check after allocpte for the
3117                                  * pte still being around...  allocpte can
3118                                  * block.
3119                                  *
3120                                  * pmap_allocpte() can block.  If we lose
3121                                  * our page directory mappings we stop.
3122                                  */
3123                                 dstmpte = pmap_allocpte(dst_pmap, addr);
3124
3125 #if JGPMAP32
3126                                 if (src_frame != (PTDpde & PG_FRAME) ||
3127                                     dst_frame != (APTDpde & PG_FRAME)
3128                                 ) {
3129                                         kprintf("WARNING: pmap_copy: detected and corrected race\n");
3130                                         pmap_unwire_pte_hold(dst_pmap, dstmpte, &info);
3131                                         goto failed;
3132                                 } else if ((*dst_pte == 0) &&
3133                                            (ptetemp = *src_pte) != 0 &&
3134                                            (ptetemp & PG_MANAGED)) {
3135                                         /*
3136                                          * Clear the modified and
3137                                          * accessed (referenced) bits
3138                                          * during the copy.
3139                                          */
3140                                         m = PHYS_TO_VM_PAGE(ptetemp);
3141                                         *dst_pte = ptetemp & ~(PG_M | PG_A);
3142                                         ++dst_pmap->pm_stats.resident_count;
3143                                         pmap_insert_entry(dst_pmap, addr,
3144                                                 dstmpte, m);
3145                                         KKASSERT(m->flags & PG_MAPPED);
3146                                 } else {
3147                                         kprintf("WARNING: pmap_copy: dst_pte race detected and corrected\n");
3148                                         pmap_unwire_pte_hold(dst_pmap, dstmpte, &info);
3149                                         goto failed;
3150                                 }
3151 #endif
3152                                 if (dstmpte->hold_count >= srcmpte->hold_count)
3153                                         break;
3154                         }
3155                         addr += PAGE_SIZE;
3156                         src_pte++;
3157                         dst_pte++;
3158                 }
3159         }
3160 failed:
3161         crit_exit();
3162         pmap_inval_done(&info);
3163 #endif
3164 }
3165
3166 /*
3167  * pmap_zero_page:
3168  *
3169  *      Zero the specified physical page.
3170  *
3171  *      This function may be called from an interrupt and no locking is
3172  *      required.
3173  */
3174 void
3175 pmap_zero_page(vm_paddr_t phys)
3176 {
3177         vm_offset_t va = PHYS_TO_DMAP(phys);
3178
3179         pagezero((void *)va);
3180 }
3181
3182 /*
3183  * pmap_page_assertzero:
3184  *
3185  *      Assert that a page is empty, panic if it isn't.
3186  */
3187 void
3188 pmap_page_assertzero(vm_paddr_t phys)
3189 {
3190         vm_offset_t virt = PHYS_TO_DMAP(phys);
3191         int i;
3192
3193         for (i = 0; i < PAGE_SIZE; i += sizeof(long)) {
3194             if (*(long *)((char *)virt + i) != 0) {
3195                 panic("pmap_page_assertzero() @ %p not zero!\n", (void *)virt);
3196             }
3197         }
3198 }
3199
3200 /*
3201  * pmap_zero_page:
3202  *
3203  *      Zero part of a physical page by mapping it into memory and clearing
3204  *      its contents with bzero.
3205  *
3206  *      off and size may not cover an area beyond a single hardware page.
3207  */
3208 void
3209 pmap_zero_page_area(vm_paddr_t phys, int off, int size)
3210 {
3211         vm_offset_t virt = PHYS_TO_DMAP(phys);
3212
3213         bzero((char *)virt + off, size);
3214 }
3215
3216 /*
3217  * pmap_copy_page:
3218  *
3219  *      Copy the physical page from the source PA to the target PA.
3220  *      This function may be called from an interrupt.  No locking
3221  *      is required.
3222  */
3223 void
3224 pmap_copy_page(vm_paddr_t src, vm_paddr_t dst)
3225 {
3226         vm_offset_t src_virt, dst_virt;
3227
3228         src_virt = PHYS_TO_DMAP(src);
3229         dst_virt = PHYS_TO_DMAP(dst);
3230         bcopy((void *)src_virt, (void *)dst_virt, PAGE_SIZE);
3231 }
3232
3233 /*
3234  * pmap_copy_page_frag:
3235  *
3236  *      Copy the physical page from the source PA to the target PA.
3237  *      This function may be called from an interrupt.  No locking
3238  *      is required.
3239  */
3240 void
3241 pmap_copy_page_frag(vm_paddr_t src, vm_paddr_t dst, size_t bytes)
3242 {
3243         vm_offset_t src_virt, dst_virt;
3244
3245         src_virt = PHYS_TO_DMAP(src);
3246         dst_virt = PHYS_TO_DMAP(dst);
3247
3248         bcopy((char *)src_virt + (src & PAGE_MASK),
3249               (char *)dst_virt + (dst & PAGE_MASK),
3250               bytes);
3251 }
3252
3253 /*
3254  * Returns true if the pmap's pv is one of the first
3255  * 16 pvs linked to from this page.  This count may
3256  * be changed upwards or downwards in the future; it
3257  * is only necessary that true be returned for a small
3258  * subset of pmaps for proper page aging.
3259  */
3260 boolean_t
3261 pmap_page_exists_quick(pmap_t pmap, vm_page_t m)
3262 {
3263         pv_entry_t pv;
3264         int loops = 0;
3265
3266         if (!pmap_initialized || (m->flags & PG_FICTITIOUS))
3267                 return FALSE;
3268
3269         crit_enter();
3270         lwkt_gettoken(&vm_token);
3271
3272         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
3273                 if (pv->pv_pmap == pmap) {
3274                         lwkt_reltoken(&vm_token);
3275                         crit_exit();
3276                         return TRUE;
3277                 }
3278                 loops++;
3279                 if (loops >= 16)
3280                         break;
3281         }
3282         lwkt_reltoken(&vm_token);
3283         crit_exit();
3284         return (FALSE);
3285 }
3286
3287 /*
3288  * Remove all pages from specified address space
3289  * this aids process exit speeds.  Also, this code
3290  * is special cased for current process only, but
3291  * can have the more generic (and slightly slower)
3292  * mode enabled.  This is much faster than pmap_remove
3293  * in the case of running down an entire address space.
3294  */
3295 void
3296 pmap_remove_pages(pmap_t pmap, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva)
3297 {
3298         struct lwp *lp;
3299         pt_entry_t *pte, tpte;
3300         pv_entry_t pv, npv;
3301         vm_page_t m;
3302         pmap_inval_info info;
3303         int iscurrentpmap;
3304         int save_generation;
3305
3306         lp = curthread->td_lwp;
3307         if (lp && pmap == vmspace_pmap(lp->lwp_vmspace))
3308                 iscurrentpmap = 1;
3309         else
3310                 iscurrentpmap = 0;
3311
3312         lwkt_gettoken(&vm_token);
3313         pmap_inval_init(&info);
3314         for (pv = TAILQ_FIRST(&pmap->pm_pvlist); pv; pv = npv) {
3315                 if (pv->pv_va >= eva || pv->pv_va < sva) {
3316                         npv = TAILQ_NEXT(pv, pv_plist);
3317                         continue;
3318                 }
3319
3320                 KKASSERT(pmap == pv->pv_pmap);
3321
3322                 if (iscurrentpmap)
3323                         pte = vtopte(pv->pv_va);
3324                 else
3325                         pte = pmap_pte_quick(pmap, pv->pv_va);
3326                 pmap_inval_interlock(&info, pmap, pv->pv_va);
3327
3328                 /*
3329                  * We cannot remove wired pages from a process' mapping
3330                  * at this time
3331                  */
3332                 if (*pte & PG_W) {
3333                         pmap_inval_deinterlock(&info, pmap);
3334                         npv = TAILQ_NEXT(pv, pv_plist);
3335                         continue;
3336                 }
3337                 tpte = pte_load_clear(pte);
3338
3339                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(tpte & PG_FRAME);
3340
3341                 KASSERT(m < &vm_page_array[vm_page_array_size],
3342                         ("pmap_remove_pages: bad tpte %lx", tpte));
3343
3344                 KKASSERT(pmap->pm_stats.resident_count > 0);
3345                 --pmap->pm_stats.resident_count;
3346                 pmap_inval_deinterlock(&info, pmap);
3347
3348                 /*
3349                  * Update the vm_page_t clean and reference bits.
3350                  */
3351                 if (tpte & PG_M) {
3352                         vm_page_dirty(m);
3353                 }
3354
3355                 npv = TAILQ_NEXT(pv, pv_plist);
3356                 TAILQ_REMOVE(&pmap->pm_pvlist, pv, pv_plist);
3357                 save_generation = ++pmap->pm_generation;
3358
3359                 m->md.pv_list_count--;
3360                 m->object->agg_pv_list_count--;
3361                 TAILQ_REMOVE(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
3362                 if (TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list))
3363                         vm_page_flag_clear(m, PG_MAPPED | PG_WRITEABLE);
3364
3365                 pmap_unuse_pt(pmap, pv->pv_va, pv->pv_ptem, &info);
3366                 free_pv_entry(pv);
3367
3368                 /*
3369                  * Restart the scan if we blocked during the unuse or free
3370                  * calls and other removals were made.
3371                  */
3372                 if (save_generation != pmap->pm_generation) {
3373                         kprintf("Warning: pmap_remove_pages race-A avoided\n");
3374                         npv = TAILQ_FIRST(&pmap->pm_pvlist);
3375                 }
3376         }
3377         pmap_inval_done(&info);
3378         lwkt_reltoken(&vm_token);
3379 }
3380
3381 /*
3382  * pmap_testbit tests bits in pte's
3383  * note that the testbit/clearbit routines are inline,
3384  * and a lot of things compile-time evaluate.
3385  */
3386 static
3387 boolean_t
3388 pmap_testbit(vm_page_t m, int bit)
3389 {
3390         pv_entry_t pv;
3391         pt_entry_t *pte;
3392
3393         if (!pmap_initialized || (m->flags & PG_FICTITIOUS))
3394                 return FALSE;
3395
3396         if (TAILQ_FIRST(&m->md.pv_list) == NULL)
3397                 return FALSE;
3398
3399         crit_enter();
3400
3401         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
3402                 /*
3403                  * if the bit being tested is the modified bit, then
3404                  * mark clean_map and ptes as never
3405                  * modified.
3406                  */
3407                 if (bit & (PG_A|PG_M)) {
3408                         if (!pmap_track_modified(pv->pv_va))
3409                                 continue;
3410                 }
3411
3412 #if defined(PMAP_DIAGNOSTIC)
3413                 if (pv->pv_pmap == NULL) {
3414                         kprintf("Null pmap (tb) at va: 0x%lx\n", pv->pv_va);
3415                         continue;
3416                 }
3417 #endif
3418                 pte = pmap_pte_quick(pv->pv_pmap, pv->pv_va);
3419                 if (*pte & bit) {
3420                         crit_exit();
3421                         return TRUE;
3422                 }
3423         }
3424         crit_exit();
3425         return (FALSE);
3426 }
3427
3428 /*
3429  * this routine is used to modify bits in ptes
3430  */
3431 static __inline
3432 void
3433 pmap_clearbit(vm_page_t m, int bit)
3434 {
3435         struct pmap_inval_info info;
3436         pv_entry_t pv;
3437         pt_entry_t *pte;
3438         pt_entry_t pbits;
3439
3440         if (!pmap_initialized || (m->flags & PG_FICTITIOUS))
3441                 return;
3442
3443         pmap_inval_init(&info);
3444
3445         /*
3446          * Loop over all current mappings setting/clearing as appropos If
3447          * setting RO do we need to clear the VAC?
3448          */
3449         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
3450                 /*
3451                  * don't write protect pager mappings
3452                  */
3453                 if (bit == PG_RW) {
3454                         if (!pmap_track_modified(pv->pv_va))
3455                                 continue;
3456                 }
3457
3458 #if defined(PMAP_DIAGNOSTIC)
3459                 if (pv->pv_pmap == NULL) {
3460                         kprintf("Null pmap (cb) at va: 0x%lx\n", pv->pv_va);
3461                         continue;
3462                 }
3463 #endif
3464
3465                 /*
3466                  * Careful here.  We can use a locked bus instruction to
3467                  * clear PG_A or PG_M safely but we need to synchronize
3468                  * with the target cpus when we mess with PG_RW.
3469                  *
3470                  * We do not have to force synchronization when clearing
3471                  * PG_M even for PTEs generated via virtual memory maps,
3472                  * because the virtual kernel will invalidate the pmap
3473                  * entry when/if it needs to resynchronize the Modify bit.
3474                  */
3475                 if (bit & PG_RW)
3476                         pmap_inval_interlock(&info, pv->pv_pmap, pv->pv_va);
3477                 pte = pmap_pte_quick(pv->pv_pmap, pv->pv_va);
3478 again:
3479                 pbits = *pte;
3480                 if (pbits & bit) {
3481                         if (bit == PG_RW) {
3482                                 if (pbits & PG_M) {
3483                                         vm_page_dirty(m);
3484                                         atomic_clear_long(pte, PG_M|PG_RW);
3485                                 } else {
3486                                         /*
3487                                          * The cpu may be trying to set PG_M
3488                                          * simultaniously with our clearing
3489                                          * of PG_RW.
3490                                          */
3491                                         if (!atomic_cmpset_long(pte, pbits,
3492                                                                pbits & ~PG_RW))
3493                                                 goto again;
3494                                 }
3495                         } else if (bit == PG_M) {
3496                                 /*
3497                                  * We could also clear PG_RW here to force
3498                                  * a fault on write to redetect PG_M for
3499                                  * virtual kernels, but it isn't necessary
3500                                  * since virtual kernels invalidate the pte
3501                                  * when they clear the VPTE_M bit in their
3502                                  * virtual page tables.
3503                                  */
3504                                 atomic_clear_long(pte, PG_M);
3505                         } else {
3506                                 atomic_clear_long(pte, bit);
3507                         }
3508                 }
3509                 if (bit & PG_RW)
3510                         pmap_inval_deinterlock(&info, pv->pv_pmap);
3511         }
3512         pmap_inval_done(&info);
3513 }
3514
3515 /*
3516  *      pmap_page_protect:
3517  *
3518  *      Lower the permission for all mappings to a given page.
3519  */
3520 void
3521 pmap_page_protect(vm_page_t m, vm_prot_t prot)
3522 {
3523         /* JG NX support? */
3524         if ((prot & VM_PROT_WRITE) == 0) {
3525                 lwkt_gettoken(&vm_token);
3526                 if (prot & (VM_PROT_READ | VM_PROT_EXECUTE)) {
3527                         pmap_clearbit(m, PG_RW);
3528                         vm_page_flag_clear(m, PG_WRITEABLE);
3529                 } else {
3530                         pmap_remove_all(m);
3531                 }
3532                 lwkt_reltoken(&vm_token);
3533         }
3534 }
3535
3536 vm_paddr_t
3537 pmap_phys_address(vm_pindex_t ppn)
3538 {
3539         return (x86_64_ptob(ppn));
3540 }
3541
3542 /*
3543  *      pmap_ts_referenced:
3544  *
3545  *      Return a count of reference bits for a page, clearing those bits.
3546  *      It is not necessary for every reference bit to be cleared, but it
3547  *      is necessary that 0 only be returned when there are truly no
3548  *      reference bits set.
3549  *
3550  *      XXX: The exact number of bits to check and clear is a matter that
3551  *      should be tested and standardized at some point in the future for
3552  *      optimal aging of shared pages.
3553  */
3554 int
3555 pmap_ts_referenced(vm_page_t m)
3556 {
3557         pv_entry_t pv, pvf, pvn;
3558         pt_entry_t *pte;
3559         int rtval = 0;
3560
3561         if (!pmap_initialized || (m->flags & PG_FICTITIOUS))
3562                 return (rtval);
3563
3564         crit_enter();
3565         lwkt_gettoken(&vm_token);
3566
3567         if ((pv = TAILQ_FIRST(&m->md.pv_list)) != NULL) {
3568
3569                 pvf = pv;
3570
3571                 do {
3572                         pvn = TAILQ_NEXT(pv, pv_list);
3573
3574                         crit_enter();
3575                         TAILQ_REMOVE(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
3576                         TAILQ_INSERT_TAIL(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
3577                         crit_exit();
3578
3579                         if (!pmap_track_modified(pv->pv_va))
3580                                 continue;
3581
3582                         pte = pmap_pte_quick(pv->pv_pmap, pv->pv_va);
3583
3584                         if (pte && (*pte & PG_A)) {
3585 #ifdef SMP
3586                                 atomic_clear_long(pte, PG_A);
3587 #else
3588                                 atomic_clear_long_nonlocked(pte, PG_A);
3589 #endif
3590                                 rtval++;
3591                                 if (rtval > 4) {
3592                                         break;
3593                                 }
3594                         }
3595                 } while ((pv = pvn) != NULL && pv != pvf);
3596         }
3597         lwkt_reltoken(&vm_token);
3598         crit_exit();
3599
3600         return (rtval);
3601 }
3602
3603 /*
3604  *      pmap_is_modified:
3605  *
3606  *      Return whether or not the specified physical page was modified
3607  *      in any physical maps.
3608  */
3609 boolean_t
3610 pmap_is_modified(vm_page_t m)
3611 {
3612         boolean_t res;
3613
3614         lwkt_gettoken(&vm_token);
3615         res = pmap_testbit(m, PG_M);
3616         lwkt_reltoken(&vm_token);
3617         return (res);
3618 }
3619
3620 /*
3621  *      Clear the modify bits on the specified physical page.
3622  */
3623 void
3624 pmap_clear_modify(vm_page_t m)
3625 {
3626         lwkt_gettoken(&vm_token);
3627         pmap_clearbit(m, PG_M);
3628         lwkt_reltoken(&vm_token);
3629 }
3630
3631 /*
3632  *      pmap_clear_reference:
3633  *
3634  *      Clear the reference bit on the specified physical page.
3635  */
3636 void
3637 pmap_clear_reference(vm_page_t m)
3638 {
3639         lwkt_gettoken(&vm_token);
3640         pmap_clearbit(m, PG_A);
3641         lwkt_reltoken(&vm_token);
3642 }
3643
3644 /*
3645  * Miscellaneous support routines follow
3646  */
3647
3648 static
3649 void
3650 i386_protection_init(void)
3651 {
3652         int *kp, prot;
3653
3654         /* JG NX support may go here; No VM_PROT_EXECUTE ==> set NX bit  */
3655         kp = protection_codes;
3656         for (prot = 0; prot < 8; prot++) {
3657                 switch (prot) {
3658                 case VM_PROT_NONE | VM_PROT_NONE | VM_PROT_NONE:
3659                         /*
3660                          * Read access is also 0. There isn't any execute bit,
3661                          * so just make it readable.
3662                          */
3663                 case VM_PROT_READ | VM_PROT_NONE | VM_PROT_NONE:
3664                 case VM_PROT_READ | VM_PROT_NONE | VM_PROT_EXECUTE:
3665                 case VM_PROT_NONE | VM_PROT_NONE | VM_PROT_EXECUTE:
3666                         *kp++ = 0;
3667                         break;
3668                 case VM_PROT_NONE | VM_PROT_WRITE | VM_PROT_NONE:
3669                 case VM_PROT_NONE | VM_PROT_WRITE | VM_PROT_EXECUTE:
3670                 case VM_PROT_READ | VM_PROT_WRITE | VM_PROT_NONE:
3671                 case VM_PROT_READ | VM_PROT_WRITE | VM_PROT_EXECUTE:
3672                         *kp++ = PG_RW;
3673                         break;
3674                 }
3675         }
3676 }
3677
3678 /*
3679  * Map a set of physical memory pages into the kernel virtual
3680  * address space. Return a pointer to where it is mapped. This
3681  * routine is intended to be used for mapping device memory,
3682  * NOT real memory.
3683  *
3684  * NOTE: we can't use pgeflag unless we invalidate the pages one at
3685  * a time.
3686  */
3687 void *
3688 pmap_mapdev(vm_paddr_t pa, vm_size_t size)
3689 {
3690         vm_offset_t va, tmpva, offset;
3691         pt_entry_t *pte;
3692
3693         offset = pa & PAGE_MASK;
3694         size = roundup(offset + size, PAGE_SIZE);
3695
3696         va = kmem_alloc_nofault(&kernel_map, size, PAGE_SIZE);
3697         if (va == 0)
3698                 panic("pmap_mapdev: Couldn't alloc kernel virtual memory");
3699
3700         pa = pa & ~PAGE_MASK;
3701         for (tmpva = va; size > 0;) {
3702                 pte = vtopte(tmpva);
3703                 *pte = pa | PG_RW | PG_V; /* | pgeflag; */
3704                 size -= PAGE_SIZE;
3705                 tmpva += PAGE_SIZE;
3706                 pa += PAGE_SIZE;
3707         }
3708         cpu_invltlb();
3709         smp_invltlb();
3710
3711         return ((void *)(va + offset));
3712 }
3713
3714 void *
3715 pmap_mapdev_uncacheable(vm_paddr_t pa, vm_size_t size)
3716 {
3717         vm_offset_t va, tmpva, offset;
3718         pt_entry_t *pte;
3719
3720         offset = pa & PAGE_MASK;
3721         size = roundup(offset + size, PAGE_SIZE);
3722
3723         va = kmem_alloc_nofault(&kernel_map, size, PAGE_SIZE);
3724         if (va == 0)
3725                 panic("pmap_mapdev: Couldn't alloc kernel virtual memory");
3726
3727         pa = pa & ~PAGE_MASK;
3728         for (tmpva = va; size > 0;) {
3729                 pte = vtopte(tmpva);
3730                 *pte = pa | PG_RW | PG_V | PG_N; /* | pgeflag; */
3731                 size -= PAGE_SIZE;
3732                 tmpva += PAGE_SIZE;
3733                 pa += PAGE_SIZE;
3734         }
3735         cpu_invltlb();
3736         smp_invltlb();
3737
3738         return ((void *)(va + offset));
3739 }
3740
3741 void
3742 pmap_unmapdev(vm_offset_t va, vm_size_t size)
3743 {
3744         vm_offset_t base, offset;
3745
3746         base = va & ~PAGE_MASK;
3747         offset = va & PAGE_MASK;
3748         size = roundup(offset + size, PAGE_SIZE);
3749         pmap_qremove(va, size >> PAGE_SHIFT);
3750         kmem_free(&kernel_map, base, size);
3751 }
3752
3753 /*
3754  * perform the pmap work for mincore
3755  */
3756 int
3757 pmap_mincore(pmap_t pmap, vm_offset_t addr)
3758 {
3759         pt_entry_t *ptep, pte;
3760         vm_page_t m;
3761         int val = 0;
3762
3763         lwkt_gettoken(&vm_token);
3764         ptep = pmap_pte(pmap, addr);
3765
3766         if (ptep && (pte = *ptep) != 0) {
3767                 vm_offset_t pa;
3768
3769                 val = MINCORE_INCORE;
3770                 if ((pte & PG_MANAGED) == 0)
3771                         goto done;
3772
3773                 pa = pte & PG_FRAME;
3774
3775                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa);
3776
3777                 /*
3778                  * Modified by us
3779                  */
3780                 if (pte & PG_M)
3781                         val |= MINCORE_MODIFIED|MINCORE_MODIFIED_OTHER;
3782                 /*
3783                  * Modified by someone
3784                  */
3785                 else if (m->dirty || pmap_is_modified(m))
3786                         val |= MINCORE_MODIFIED_OTHER;
3787                 /*
3788                  * Referenced by us
3789                  */
3790                 if (pte & PG_A)
3791                         val |= MINCORE_REFERENCED|MINCORE_REFERENCED_OTHER;
3792
3793                 /*
3794                  * Referenced by someone
3795                  */
3796                 else if ((m->flags & PG_REFERENCED) || pmap_ts_referenced(m)) {
3797                         val |= MINCORE_REFERENCED_OTHER;
3798                         vm_page_flag_set(m, PG_REFERENCED);
3799                 }
3800         }
3801 done:
3802         lwkt_reltoken(&vm_token);
3803         return val;
3804 }
3805
3806 /*
3807  * Replace p->p_vmspace with a new one.  If adjrefs is non-zero the new
3808  * vmspace will be ref'd and the old one will be deref'd.
3809  *
3810  * The vmspace for all lwps associated with the process will be adjusted
3811  * and cr3 will be reloaded if any lwp is the current lwp.
3812  */
3813 void
3814 pmap_replacevm(struct proc *p, struct vmspace *newvm, int adjrefs)
3815 {
3816         struct vmspace *oldvm;
3817         struct lwp *lp;
3818
3819         crit_enter();
3820         oldvm = p->p_vmspace;
3821         if (oldvm != newvm) {
3822                 p->p_vmspace = newvm;
3823                 KKASSERT(p->p_nthreads == 1);
3824                 lp = RB_ROOT(&p->p_lwp_tree);
3825                 pmap_setlwpvm(lp, newvm);
3826                 if (adjrefs) {
3827                         sysref_get(&newvm->vm_sysref);
3828                         sysref_put(&oldvm->vm_sysref);
3829                 }
3830         }
3831         crit_exit();
3832 }
3833
3834 /*
3835  * Set the vmspace for a LWP.  The vmspace is almost universally set the
3836  * same as the process vmspace, but virtual kernels need to swap out contexts
3837  * on a per-lwp basis.
3838  */
3839 void
3840 pmap_setlwpvm(struct lwp *lp, struct vmspace *newvm)
3841 {
3842         struct vmspace *oldvm;
3843         struct pmap *pmap;
3844
3845         crit_enter();
3846         oldvm = lp->lwp_vmspace;
3847
3848         if (oldvm != newvm) {
3849                 lp->lwp_vmspace = newvm;
3850                 if (curthread->td_lwp == lp) {
3851                         pmap = vmspace_pmap(newvm);
3852 #if defined(SMP)
3853                         atomic_set_int(&pmap->pm_active, mycpu->gd_cpumask);
3854                         if (pmap->pm_active & CPUMASK_LOCK)
3855                                 pmap_interlock_wait(newvm);
3856 #else
3857                         pmap->pm_active |= 1;
3858 #endif
3859 #if defined(SWTCH_OPTIM_STATS)
3860                         tlb_flush_count++;
3861 #endif
3862                         curthread->td_pcb->pcb_cr3 = vtophys(pmap->pm_pml4);
3863                         curthread->td_pcb->pcb_cr3 |= PG_RW | PG_U | PG_V;
3864                         load_cr3(curthread->td_pcb->pcb_cr3);
3865                         pmap = vmspace_pmap(oldvm);
3866 #if defined(SMP)
3867                         atomic_clear_int(&pmap->pm_active, mycpu->gd_cpumask);
3868 #else
3869                         pmap->pm_active &= ~1;
3870 #endif
3871                 }
3872         }
3873         crit_exit();
3874 }
3875
3876 #ifdef SMP
3877
3878 /*
3879  * Called when switching to a locked pmap
3880  */
3881 void
3882 pmap_interlock_wait(struct vmspace *vm)
3883 {
3884         struct pmap *pmap = &vm->vm_pmap;
3885
3886         if (pmap->pm_active & CPUMASK_LOCK) {
3887                 while (pmap->pm_active & CPUMASK_LOCK) {
3888                         cpu_pause();
3889                         cpu_ccfence();
3890                         lwkt_process_ipiq();
3891                 }
3892         }
3893 }
3894
3895 #endif
3896
3897 vm_offset_t
3898 pmap_addr_hint(vm_object_t obj, vm_offset_t addr, vm_size_t size)
3899 {
3900
3901         if ((obj == NULL) || (size < NBPDR) || (obj->type != OBJT_DEVICE)) {
3902                 return addr;
3903         }
3904
3905         addr = (addr + (NBPDR - 1)) & ~(NBPDR - 1);
3906         return addr;
3907 }
3908
3909 /*
3910  * Used by kmalloc/kfree, page already exists at va
3911  */
3912 vm_page_t
3913 pmap_kvtom(vm_offset_t va)
3914 {
3915         return(PHYS_TO_VM_PAGE(*vtopte(va) & PG_FRAME));
3916 }