]> git.saurik.com Git - apple/xnu.git/blobdiff - osfmk/i386/pmap.h
xnu-2050.18.24.tar.gz
[apple/xnu.git] / osfmk / i386 / pmap.h
index 44b6bf7423272a0ccc3f21b6a4b82f0e747c00c3..5cc91b6e252431552db92b5cde3bc88ea4288ee7 100644 (file)
 
 #endif /* ASSEMBLER */
 
 
 #endif /* ASSEMBLER */
 
-#define NPGPTD          4
-#define PDESHIFT        21
-#define PTEMASK         0x1ff
-#define PTEINDX         3
-
-#define PTESHIFT        12
+#define NPGPTD          4ULL
+#define PDESHIFT        21ULL
+#define PTEMASK         0x1ffULL
+#define PTEINDX         3ULL
 
 
+#define PTESHIFT        12ULL
 
 
+#ifdef __i386__
 #define INITPT_SEG_BASE  0x100000
 #define INITPT_SEG_BASE  0x100000
-#define INITGDT_SEG_BASE 0x106000
-#define SLEEP_SEG_BASE   0x107000
+#endif
 
 #ifdef __x86_64__
 #define LOW_4GB_MASK   ((vm_offset_t)0x00000000FFFFFFFFUL)
 
 #ifdef __x86_64__
 #define LOW_4GB_MASK   ((vm_offset_t)0x00000000FFFFFFFFUL)
 #define NBPTD           (NPGPTD << PAGE_SHIFT)
 #define NPDEPTD         (NBPTD / (sizeof (pd_entry_t)))
 #define NPDEPG          (PAGE_SIZE/(sizeof (pd_entry_t)))
 #define NBPTD           (NPGPTD << PAGE_SHIFT)
 #define NPDEPTD         (NBPTD / (sizeof (pd_entry_t)))
 #define NPDEPG          (PAGE_SIZE/(sizeof (pd_entry_t)))
-#define NBPDE           (1 << PDESHIFT)
+#define NBPDE           (1ULL << PDESHIFT)
 #define PDEMASK         (NBPDE - 1)
 
 #define PTE_PER_PAGE   512 /* number of PTE's per page on any level */
 #define PDEMASK         (NBPDE - 1)
 
 #define PTE_PER_PAGE   512 /* number of PTE's per page on any level */
@@ -153,7 +152,7 @@ typedef uint64_t        pdpt_entry_t;
 #define NPDPTPG         (PAGE_SIZE/(sizeof (pdpt_entry_t)))
 #define PDPTSHIFT       30
 #define PDPTPGSHIFT     9
 #define NPDPTPG         (PAGE_SIZE/(sizeof (pdpt_entry_t)))
 #define PDPTSHIFT       30
 #define PDPTPGSHIFT     9
-#define NBPDPT          (1 << PDPTSHIFT)
+#define NBPDPT          (1ULL << PDPTSHIFT)
 #define PDPTMASK        (NBPDPT-1)
 #define PDPT_ENTRY_NULL ((pdpt_entry_t *) 0)
 
 #define PDPTMASK        (NBPDPT-1)
 #define PDPT_ENTRY_NULL ((pdpt_entry_t *) 0)
 
@@ -161,7 +160,7 @@ typedef uint64_t        pd_entry_t;
 #define NPDPG           (PAGE_SIZE/(sizeof (pd_entry_t)))
 #define PDSHIFT         21
 #define PDPGSHIFT       9
 #define NPDPG           (PAGE_SIZE/(sizeof (pd_entry_t)))
 #define PDSHIFT         21
 #define PDPGSHIFT       9
-#define NBPD            (1 << PDSHIFT)
+#define NBPD            (1ULL << PDSHIFT)
 #define PDMASK          (NBPD-1)
 #define PD_ENTRY_NULL   ((pd_entry_t *) 0)
 
 #define PDMASK          (NBPD-1)
 #define PD_ENTRY_NULL   ((pd_entry_t *) 0)
 
@@ -169,7 +168,7 @@ typedef uint64_t        pt_entry_t;
 #define NPTPG           (PAGE_SIZE/(sizeof (pt_entry_t)))
 #define PTSHIFT         12
 #define PTPGSHIFT       9
 #define NPTPG           (PAGE_SIZE/(sizeof (pt_entry_t)))
 #define PTSHIFT         12
 #define PTPGSHIFT       9
-#define NBPT            (1 << PTSHIFT)
+#define NBPT            (1ULL << PTSHIFT)
 #define PTMASK          (NBPT-1)
 #define PT_ENTRY_NULL  ((pt_entry_t *) 0)
 
 #define PTMASK          (NBPT-1)
 #define PT_ENTRY_NULL  ((pt_entry_t *) 0)
 
@@ -234,58 +233,6 @@ pmap_store_pte(pt_entry_t *entryp, pt_entry_t value)
 #endif
 }
 
 #endif
 }
 
-/*
- * Atomic 64-bit compare and exchange of a page table entry.
- */
-static inline boolean_t
-pmap_cmpx_pte(pt_entry_t *entryp, pt_entry_t old, pt_entry_t new)
-{
-       boolean_t               ret;
-
-#ifdef __i386__
-       /*
-        * Load the old value into %edx:%eax
-        * Load the new value into %ecx:%ebx
-        * Compare-exchange-8bytes at address entryp (loaded in %edi)
-        * If the compare succeeds, the new value is stored, return TRUE.
-        * Otherwise, no swap is made, return FALSE.
-        */
-       asm volatile(
-               "       lock; cmpxchg8b (%1)    \n\t"
-               "       setz    %%al            \n\t"
-               "       movzbl  %%al,%0"
-               : "=a" (ret)
-               : "D" (entryp),
-                 "a" ((uint32_t)old),
-                 "d" ((uint32_t)(old >> 32)),
-                 "b" ((uint32_t)new),
-                 "c" ((uint32_t)(new >> 32))
-               : "memory");
-#else
-       /*
-        * Load the old value into %rax
-        * Load the new value into another register
-        * Compare-exchange-quad at address entryp
-        * If the compare succeeds, the new value is stored, return TRUE.
-        * Otherwise, no swap is made, return FALSE.
-        */
-       asm volatile(
-               "       lock; cmpxchgq %2,(%3)  \n\t"
-               "       setz    %%al            \n\t"
-               "       movzbl  %%al,%0"
-               : "=a" (ret)
-               : "a" (old),
-                 "r" (new),
-                 "r" (entryp)
-               : "memory");
-#endif
-       return ret;
-}
-
-#define pmap_update_pte(entryp, old, new) \
-       while (!pmap_cmpx_pte((entryp), (old), (new)))
-
-
 /* in 64 bit spaces, the number of each type of page in the page tables */
 #define NPML4PGS        (1ULL * (PAGE_SIZE/(sizeof (pml4_entry_t))))
 #define NPDPTPGS        (NPML4PGS * (PAGE_SIZE/(sizeof (pdpt_entry_t))))
 /* in 64 bit spaces, the number of each type of page in the page tables */
 #define NPML4PGS        (1ULL * (PAGE_SIZE/(sizeof (pml4_entry_t))))
 #define NPDPTPGS        (NPML4PGS * (PAGE_SIZE/(sizeof (pdpt_entry_t))))
@@ -302,14 +249,15 @@ pmap_cmpx_pte(pt_entry_t *entryp, pt_entry_t old, pt_entry_t new)
 #define KERNEL_UBER_BASE       (0ULL - NBPML4)
 #define KERNEL_UBER_BASE_HI32  ((uint32_t)(KERNEL_UBER_BASE >> 32))
 #else
 #define KERNEL_UBER_BASE       (0ULL - NBPML4)
 #define KERNEL_UBER_BASE_HI32  ((uint32_t)(KERNEL_UBER_BASE >> 32))
 #else
-#define KERNEL_PML4_INDEX      511
+#define KERNEL_PML4_INDEX              511
 #define KERNEL_KEXTS_INDEX     510     /* Home of KEXTs - the basement */
 #define KERNEL_KEXTS_INDEX     510     /* Home of KEXTs - the basement */
-#define KERNEL_PHYSMAP_INDEX   509     /* virtual to physical map */ 
+#define KERNEL_PHYSMAP_PML4_INDEX      509     /* virtual to physical map */ 
 #define KERNEL_BASE            (0ULL - NBPML4)
 #define KERNEL_BASEMENT                (KERNEL_BASE - NBPML4)
 #endif
 
 #define        VM_WIMG_COPYBACK        VM_MEM_COHERENT
 #define KERNEL_BASE            (0ULL - NBPML4)
 #define KERNEL_BASEMENT                (KERNEL_BASE - NBPML4)
 #endif
 
 #define        VM_WIMG_COPYBACK        VM_MEM_COHERENT
+#define        VM_WIMG_COPYBACKLW      VM_WIMG_COPYBACK
 #define        VM_WIMG_DEFAULT         VM_MEM_COHERENT
 /* ?? intel ?? */
 #define VM_WIMG_IO             (VM_MEM_COHERENT |      \
 #define        VM_WIMG_DEFAULT         VM_MEM_COHERENT
 /* ?? intel ?? */
 #define VM_WIMG_IO             (VM_MEM_COHERENT |      \
@@ -317,7 +265,7 @@ pmap_cmpx_pte(pt_entry_t *entryp, pt_entry_t old, pt_entry_t new)
 #define VM_WIMG_WTHRU          (VM_MEM_WRITE_THROUGH | VM_MEM_COHERENT | VM_MEM_GUARDED)
 /* write combining mode, aka store gather */
 #define VM_WIMG_WCOMB          (VM_MEM_NOT_CACHEABLE | VM_MEM_COHERENT) 
 #define VM_WIMG_WTHRU          (VM_MEM_WRITE_THROUGH | VM_MEM_COHERENT | VM_MEM_GUARDED)
 /* write combining mode, aka store gather */
 #define VM_WIMG_WCOMB          (VM_MEM_NOT_CACHEABLE | VM_MEM_COHERENT) 
-
+#define        VM_WIMG_INNERWBACK      VM_MEM_COHERENT
 /*
  * Pte related macros
  */
 /*
  * Pte related macros
  */
@@ -426,19 +374,19 @@ enum  high_fixed_addresses {
  *     without using the bit fields).
  */
 
  *     without using the bit fields).
  */
 
-#define INTEL_PTE_VALID                0x00000001
-#define INTEL_PTE_WRITE                0x00000002
-#define INTEL_PTE_RW           0x00000002
-#define INTEL_PTE_USER         0x00000004
-#define INTEL_PTE_WTHRU                0x00000008
-#define INTEL_PTE_NCACHE       0x00000010
-#define INTEL_PTE_REF          0x00000020
-#define INTEL_PTE_MOD          0x00000040
-#define INTEL_PTE_PS           0x00000080
-#define INTEL_PTE_PTA          0x00000080
-#define INTEL_PTE_GLOBAL       0x00000100
-#define INTEL_PTE_WIRED                0x00000200
-#define INTEL_PDPTE_NESTED     0x00000400
+#define INTEL_PTE_VALID                0x00000001ULL
+#define INTEL_PTE_WRITE                0x00000002ULL
+#define INTEL_PTE_RW           0x00000002ULL
+#define INTEL_PTE_USER         0x00000004ULL
+#define INTEL_PTE_WTHRU                0x00000008ULL
+#define INTEL_PTE_NCACHE       0x00000010ULL
+#define INTEL_PTE_REF          0x00000020ULL
+#define INTEL_PTE_MOD          0x00000040ULL
+#define INTEL_PTE_PS           0x00000080ULL
+#define INTEL_PTE_PTA          0x00000080ULL
+#define INTEL_PTE_GLOBAL       0x00000100ULL
+#define INTEL_PTE_WIRED                0x00000200ULL
+#define INTEL_PDPTE_NESTED     0x00000400ULL
 #define INTEL_PTE_PFN          PG_FRAME
 
 #define INTEL_PTE_NX           (1ULL << 63)
 #define INTEL_PTE_PFN          PG_FRAME
 
 #define INTEL_PTE_NX           (1ULL << 63)
@@ -477,14 +425,16 @@ extern pt_entry_t PTmap[], APTmap[], Upte;
 extern pd_entry_t      PTD[], APTD[], PTDpde[], APTDpde[], Upde;
 extern pmap_paddr_t    lo_kernel_cr3;
 extern pdpt_entry_t    *IdlePDPT64;
 extern pd_entry_t      PTD[], APTD[], PTDpde[], APTDpde[], Upde;
 extern pmap_paddr_t    lo_kernel_cr3;
 extern pdpt_entry_t    *IdlePDPT64;
+extern pdpt_entry_t    IdlePDPT[];
+extern pml4_entry_t    IdlePML4[];
 #else
 extern pt_entry_t      *PTmap;
 #else
 extern pt_entry_t      *PTmap;
+extern pdpt_entry_t    *IdlePDPT;
+extern pml4_entry_t    *IdlePML4;
 #endif
 extern boolean_t       no_shared_cr3;
 extern addr64_t                kernel64_cr3;
 extern pd_entry_t      *IdlePTD;       /* physical addr of "Idle" state PTD */
 #endif
 extern boolean_t       no_shared_cr3;
 extern addr64_t                kernel64_cr3;
 extern pd_entry_t      *IdlePTD;       /* physical addr of "Idle" state PTD */
-extern pdpt_entry_t    IdlePDPT[];
-extern pml4_entry_t    IdlePML4[];
 
 extern uint64_t                pmap_pv_hashlist_walks;
 extern uint64_t                pmap_pv_hashlist_cnts;
 
 extern uint64_t                pmap_pv_hashlist_walks;
 extern uint64_t                pmap_pv_hashlist_cnts;
@@ -503,20 +453,46 @@ extern uint32_t           pmap_kernel_text_ps;
 #define        vtopte(va)      (PTmap + i386_btop((vm_offset_t)va))
 #endif
 
 #define        vtopte(va)      (PTmap + i386_btop((vm_offset_t)va))
 #endif
 
+
 #ifdef __x86_64__
 #define ID_MAP_VTOP(x) ((void *)(((uint64_t)(x)) & LOW_4GB_MASK))
 
 #ifdef __x86_64__
 #define ID_MAP_VTOP(x) ((void *)(((uint64_t)(x)) & LOW_4GB_MASK))
 
-#define PHYSMAP_BASE   KVADDR(KERNEL_PHYSMAP_INDEX,0,0,0)
-#define PHYSMAP_PTOV(x)        ((void *)(((uint64_t)(x)) + PHYSMAP_BASE))
-#endif
+extern uint64_t physmap_base, physmap_max;
+
+#define NPHYSMAP (MAX(K64_MAXMEM/GB + 4, 4))
+
+static inline boolean_t physmap_enclosed(addr64_t a) {
+       return (a < (NPHYSMAP * GB));
+}
+
+static inline void * PHYSMAP_PTOV_check(void *paddr) {
+       uint64_t pvaddr = (uint64_t)paddr + physmap_base;
+
+       if (__improbable(pvaddr >= physmap_max))
+               panic("PHYSMAP_PTOV bounds exceeded, 0x%qx, 0x%qx, 0x%qx",
+                     pvaddr, physmap_base, physmap_max);
+
+       return (void *)pvaddr;
+}
+
+#define PHYSMAP_PTOV(x)        (PHYSMAP_PTOV_check((void*) (x)))
+
+/*
+ * For KASLR, we alias the master processor's IDT and GDT at fixed
+ * virtual addresses to defeat SIDT/SGDT address leakage.
+ */
+#define MASTER_IDT_ALIAS       (VM_MIN_KERNEL_ADDRESS + 0x0000)
+#define MASTER_GDT_ALIAS       (VM_MIN_KERNEL_ADDRESS + 0x1000)
+
+/*
+ * The low global vector page is mapped at a fixed alias also.
+ */
+#define LOWGLOBAL_ALIAS                (VM_MIN_KERNEL_ADDRESS + 0x2000)
+
+#endif /*__x86_64__ */
 
 typedef        volatile long   cpu_set;        /* set of CPUs - must be <= 32 */
                                        /* changed by other processors */
 
 typedef        volatile long   cpu_set;        /* set of CPUs - must be <= 32 */
                                        /* changed by other processors */
-struct md_page {
-  int pv_list_count;
-  TAILQ_HEAD(,pv_entry)  pv_list;
-};
-
 #include <vm/vm_page.h>
 
 /*
 #include <vm/vm_page.h>
 
 /*
@@ -546,6 +522,7 @@ struct pmap {
        struct pmap_statistics  stats;  /* map statistics */
        int             ref_count;      /* reference count */
         int            nx_enabled;
        struct pmap_statistics  stats;  /* map statistics */
        int             ref_count;      /* reference count */
         int            nx_enabled;
+       ledger_t        ledger;         /* ledger tracking phys mappings */
 };
 
 
 };
 
 
@@ -579,10 +556,11 @@ extern void         pmap_put_mapwindow(mapwindow_t *map);
 #endif
 
 typedef struct pmap_memory_regions {
 #endif
 
 typedef struct pmap_memory_regions {
-  ppnum_t base;
-  ppnum_t end;
-  ppnum_t alloc;
-  uint32_t type;
+       ppnum_t base;
+       ppnum_t end;
+       ppnum_t alloc;
+       uint32_t type;
+       uint64_t attribute;
 } pmap_memory_region_t;
 
 extern unsigned pmap_memory_region_count;
 } pmap_memory_region_t;
 
 extern unsigned pmap_memory_region_count;
@@ -633,9 +611,10 @@ extern void                pmap_update_interrupt(void);
 extern addr64_t                (kvtophys)(
                                vm_offset_t     addr);
 
 extern addr64_t                (kvtophys)(
                                vm_offset_t     addr);
 
-extern void            pmap_expand(
+extern kern_return_t   pmap_expand(
                                pmap_t          pmap,
                                pmap_t          pmap,
-                               vm_map_offset_t addr);
+                               vm_map_offset_t addr,
+                               unsigned int options);
 #if    !defined(__x86_64__)
 extern pt_entry_t      *pmap_pte(
                                struct pmap     *pmap,
 #if    !defined(__x86_64__)
 extern pt_entry_t      *pmap_pte(
                                struct pmap     *pmap,
@@ -926,6 +905,8 @@ extern boolean_t pmap_is_empty(pmap_t               pmap,
 
 #define MACHINE_BOOTSTRAPPTD   1       /* Static bootstrap page-tables */
 
 
 #define MACHINE_BOOTSTRAPPTD   1       /* Static bootstrap page-tables */
 
+kern_return_t
+pmap_permissions_verify(pmap_t, vm_map_t, vm_offset_t, vm_offset_t);
 
 #endif /* ASSEMBLER */
 
 
 #endif /* ASSEMBLER */