home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ InfoMagic Source Code 1993 July / THE_SOURCE_CODE_CD_ROM.iso / bsd_srcs / sys / i386 / include / pmap.h < prev    next >
Encoding:
C/C++ Source or Header  |  1991-05-12  |  7.6 KB  |  235 lines
  1. /* 
  2.  * Copyright (c) 1991 Regents of the University of California.
  3.  * All rights reserved.
  4.  *
  5.  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
  6.  * the Systems Programming Group of the University of Utah Computer
  7.  * Science Department and William Jolitz of UUNET Technologies Inc.
  8.  *
  9.  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  10.  * modification, are permitted provided that the following conditions
  11.  * are met:
  12.  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  13.  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  14.  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  15.  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  16.  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  17.  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  18.  *    must display the following acknowledgement:
  19.  *    This product includes software developed by the University of
  20.  *    California, Berkeley and its contributors.
  21.  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  22.  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  23.  *    without specific prior written permission.
  24.  *
  25.  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  26.  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  27.  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  28.  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  29.  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  30.  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  31.  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  32.  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  33.  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  34.  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  35.  * SUCH DAMAGE.
  36.  *
  37.  *    @(#)pmap.h    7.4 (Berkeley) 5/12/91
  38.  */
  39.  
  40. /*
  41.  * Derived from hp300 version by Mike Hibler, this version by William
  42.  * Jolitz uses a recursive map [a pde points to the page directory] to
  43.  * map the page tables using the pagetables themselves. This is done to
  44.  * reduce the impact on kernel virtual memory for lots of sparse address
  45.  * space, and to reduce the cost of memory to each process.
  46.  *
  47.  * from hp300:    @(#)pmap.h    7.2 (Berkeley) 12/16/90
  48.  */
  49.  
  50. #ifndef    _PMAP_MACHINE_
  51. #define    _PMAP_MACHINE_    1
  52.  
  53. /*
  54.  * 386 page table entry and page table directory
  55.  * W.Jolitz, 8/89
  56.  */
  57.  
  58. struct pde
  59. {
  60. unsigned int    
  61.         pd_v:1,            /* valid bit */
  62.         pd_prot:2,        /* access control */
  63.         pd_mbz1:2,        /* reserved, must be zero */
  64.         pd_u:1,            /* hardware maintained 'used' bit */
  65.         :1,            /* not used */
  66.         pd_mbz2:2,        /* reserved, must be zero */
  67.         :3,            /* reserved for software */
  68.         pd_pfnum:20;        /* physical page frame number of pte's*/
  69. };
  70.  
  71. #define    PD_MASK        0xffc00000    /* page directory address bits */
  72. #define    PT_MASK        0x003ff000    /* page table address bits */
  73. #define    PD_SHIFT    22        /* page directory address shift */
  74. #define    PG_SHIFT    12        /* page table address shift */
  75.  
  76. struct pte
  77. {
  78. unsigned int    
  79.         pg_v:1,            /* valid bit */
  80.         pg_prot:2,        /* access control */
  81.         pg_mbz1:2,        /* reserved, must be zero */
  82.         pg_u:1,            /* hardware maintained 'used' bit */
  83.         pg_m:1,            /* hardware maintained modified bit */
  84.         pg_mbz2:2,        /* reserved, must be zero */
  85.         pg_w:1,            /* software, wired down page */
  86.         :1,            /* software (unused) */
  87.         pg_nc:1,        /* 'uncacheable page' bit */
  88.         pg_pfnum:20;        /* physical page frame number */
  89. };
  90.  
  91. #define    PG_V        0x00000001
  92. #define    PG_RO        0x00000000
  93. #define    PG_RW        0x00000002
  94. #define    PG_u        0x00000004
  95. #define    PG_PROT        0x00000006 /* all protection bits . */
  96. #define    PG_W        0x00000200
  97. #define PG_N        0x00000800 /* Non-cacheable */
  98. #define    PG_M        0x00000040
  99. #define PG_U        0x00000020
  100. #define    PG_FRAME    0xfffff000
  101.  
  102. #define    PG_NOACC    0
  103. #define    PG_KR        0x00000000
  104. #define    PG_KW        0x00000002
  105. #define    PG_URKR        0x00000004
  106. #define    PG_URKW        0x00000004
  107. #define    PG_UW        0x00000006
  108.  
  109. /* Garbage for current bastardized pager that assumes a hp300 */
  110. #define    PG_NV    0
  111. #define    PG_CI    0
  112. /*
  113.  * Page Protection Exception bits
  114.  */
  115.  
  116. #define PGEX_P        0x01    /* Protection violation vs. not present */
  117. #define PGEX_W        0x02    /* during a Write cycle */
  118. #define PGEX_U        0x04    /* access from User mode (UPL) */
  119.  
  120. typedef struct pde    pd_entry_t;    /* page directory entry */
  121. typedef struct pte    pt_entry_t;    /* Mach page table entry */
  122.  
  123. /*
  124.  * One page directory, shared between
  125.  * kernel and user modes.
  126.  */
  127. #define I386_PAGE_SIZE    NBPG
  128. #define I386_PDR_SIZE    NBPDR
  129.  
  130. #define I386_KPDES    8 /* KPT page directory size */
  131. #define I386_UPDES    NBPDR/sizeof(struct pde)-8 /* UPT page directory size */
  132.  
  133. #define    UPTDI        0x3f6        /* ptd entry for u./kernel&user stack */
  134. #define    PTDPTDI        0x3f7        /* ptd entry that points to ptd! */
  135. #define    KPTDI_FIRST    0x3f8        /* start of kernel virtual pde's */
  136. #define    KPTDI_LAST    0x3fA        /* last of kernel virtual pde's */
  137.  
  138. /*
  139.  * Address of current and alternate address space page table maps
  140.  * and directories.
  141.  */
  142. #ifdef KERNEL
  143. extern struct pte    PTmap[], APTmap[], Upte;
  144. extern struct pde    PTD[], APTD[], PTDpde, APTDpde, Upde;
  145. extern    pt_entry_t    *Sysmap;
  146.  
  147. extern int    IdlePTD;    /* physical address of "Idle" state directory */
  148. #endif
  149.  
  150. /*
  151.  * virtual address to page table entry and
  152.  * to physical address. Likewise for alternate address space.
  153.  * Note: these work recursively, thus vtopte of a pte will give
  154.  * the corresponding pde that in turn maps it.
  155.  */
  156. #define    vtopte(va)    (PTmap + i386_btop(va))
  157. #define    kvtopte(va)    vtopte(va)
  158. #define    ptetov(pt)    (i386_ptob(pt - PTmap)) 
  159. #define    vtophys(va)  (i386_ptob(vtopte(va)->pg_pfnum) | ((int)(va) & PGOFSET))
  160. #define ispt(va)    ((va) >= UPT_MIN_ADDRESS && (va) <= KPT_MAX_ADDRESS)
  161.  
  162. #define    avtopte(va)    (APTmap + i386_btop(va))
  163. #define    ptetoav(pt)    (i386_ptob(pt - APTmap)) 
  164. #define    avtophys(va)  (i386_ptob(avtopte(va)->pg_pfnum) | ((int)(va) & PGOFSET))
  165.  
  166. /*
  167.  * macros to generate page directory/table indicies
  168.  */
  169.  
  170. #define    pdei(va)    (((va)&PD_MASK)>>PD_SHIFT)
  171. #define    ptei(va)    (((va)&PT_MASK)>>PT_SHIFT)
  172.  
  173. /*
  174.  * Pmap stuff
  175.  */
  176.  
  177. struct pmap {
  178.     pd_entry_t        *pm_pdir;    /* KVA of page directory */
  179.     boolean_t        pm_pdchanged;    /* pdir changed */
  180.     short            pm_dref;    /* page directory ref count */
  181.     short            pm_count;    /* pmap reference count */
  182.     simple_lock_data_t    pm_lock;    /* lock on pmap */
  183.     struct pmap_statistics    pm_stats;    /* pmap statistics */
  184.     long            pm_ptpages;    /* more stats: PT pages */
  185. };
  186.  
  187. typedef struct pmap    *pmap_t;
  188.  
  189. #ifdef KERNEL
  190. extern pmap_t        kernel_pmap;
  191. #endif
  192.  
  193. /*
  194.  * Macros for speed
  195.  */
  196. #define PMAP_ACTIVATE(pmapp, pcbp) \
  197.     if ((pmapp) != NULL /*&& (pmapp)->pm_pdchanged */) {  \
  198.         (pcbp)->pcb_cr3 = \
  199.             pmap_extract(kernel_pmap, (pmapp)->pm_pdir); \
  200.         if ((pmapp) == &curproc->p_vmspace->vm_pmap) \
  201.             load_cr3((pcbp)->pcb_cr3); \
  202.         (pmapp)->pm_pdchanged = FALSE; \
  203.     }
  204.  
  205. #define PMAP_DEACTIVATE(pmapp, pcbp)
  206.  
  207. /*
  208.  * For each vm_page_t, there is a list of all currently valid virtual
  209.  * mappings of that page.  An entry is a pv_entry_t, the list is pv_table.
  210.  */
  211. typedef struct pv_entry {
  212.     struct pv_entry    *pv_next;    /* next pv_entry */
  213.     pmap_t        pv_pmap;    /* pmap where mapping lies */
  214.     vm_offset_t    pv_va;        /* virtual address for mapping */
  215.     int        pv_flags;    /* flags */
  216. } *pv_entry_t;
  217.  
  218. #define    PV_ENTRY_NULL    ((pv_entry_t) 0)
  219.  
  220. #define    PV_CI        0x01    /* all entries must be cache inhibited */
  221. #define PV_PTPAGE    0x02    /* entry maps a page table page */
  222.  
  223. #ifdef    KERNEL
  224.  
  225. pv_entry_t    pv_table;        /* array of entries, one per page */
  226.  
  227. #define pa_index(pa)        atop(pa - vm_first_phys)
  228. #define pa_to_pvh(pa)        (&pv_table[pa_index(pa)])
  229.  
  230. #define    pmap_resident_count(pmap)    ((pmap)->pm_stats.resident_count)
  231.  
  232. #endif    KERNEL
  233.  
  234. #endif    _PMAP_MACHINE_
  235.