alarm: Do not hold the tchain lock during handlers
[akaros.git] / kern / src / pmap.c
index 595209c..9935287 100644 (file)
-/* See COPYRIGHT for copyright information. */
-#ifdef __DEPUTY__
-#pragma nodeputy
-#endif
+/* Copyright (c) 2009,13 The Regents of the University of California
+ * Barret Rhoden <brho@cs.berkeley.edu>
+ * See LICENSE for details.
+ *
+ * Arch independent physical memory and page table management.
+ *
+ * For page allocation, check out the family of page_alloc files. */
 
 #include <arch/arch.h>
 #include <arch/mmu.h>
 
-#include <ros/error.h>
+#include <error.h>
 
+#include <kmalloc.h>
 #include <atomic.h>
 #include <string.h>
 #include <assert.h>
 #include <pmap.h>
-#include <kclock.h>
 #include <process.h>
-
-//
-// Allocate n bytes of physical memory aligned on an 
-// align-byte boundary.  Align must be a power of two.
-// Return kernel virtual address.  Returned memory is uninitialized.
-//
-// If we're out of memory, boot_alloc should panic.
-// This function may ONLY be used during initialization,
-// before the page_free_list has been set up.
-// 
-void*
-boot_alloc(uint32_t n, uint32_t align)
+#include <stdio.h>
+#include <mm.h>
+#include <multiboot.h>
+#include <arena.h>
+#include <init.h>
+
+physaddr_t max_pmem = 0;       /* Total amount of physical memory (bytes) */
+physaddr_t max_paddr = 0;      /* Maximum addressable physical address */
+size_t max_nr_pages = 0;       /* Number of addressable physical memory pages */
+struct page *pages = 0;
+struct multiboot_info *multiboot_kaddr = 0;
+uintptr_t boot_freemem = 0;
+uintptr_t boot_freelimit = 0;
+
+static size_t sizeof_mboot_mmentry(struct multiboot_mmap_entry *entry)
 {
-       extern char end[];
-       void *v;
+       /* Careful - len is a uint64 (need to cast down for 32 bit) */
+       return (size_t)(entry->len);
+}
 
-       // Initialize boot_freemem if this is the first time.
-       // 'end' is a magic symbol automatically generated by the linker,
-       // which points to the end of the kernel's bss segment -
-       // i.e., the first virtual address that the linker
-       // did _not_ assign to any kernel code or global variables.
-       if (boot_freemem == 0)
-               boot_freemem = end;
+static void adjust_max_pmem(struct multiboot_mmap_entry *entry, void *data)
+{
+       if (entry->type != MULTIBOOT_MEMORY_AVAILABLE)
+               return;
+       /* Careful - addr + len is a uint64 (need to cast down for 32 bit) */
+       max_pmem = MAX(max_pmem, (size_t)(entry->addr + entry->len));
+}
 
-       //      Step 1: round boot_freemem up to be aligned properly
-       boot_freemem = ROUNDUP(boot_freemem, align);
+static void kpages_arena_init(void)
+{
+       void *kpages_pg;
 
-       //      Step 2: save current value of boot_freemem as allocated chunk
-       v = boot_freemem;
-       //  Step 2.5: check if we can alloc
-       if (PADDR(boot_freemem + n) > maxaddrpa)
-               panic("Out of memory in boot alloc, you fool!\n");
-       //      Step 3: increase boot_freemem to record allocation
-       boot_freemem += n;      
-       //      Step 4: return allocated chunk
-       return v;
+       kpages_pg = arena_alloc(base_arena, PGSIZE, MEM_WAIT);
+       kpages_arena = arena_builder(kpages_pg, "kpages", PGSIZE, arena_alloc,
+                                    arena_free, base_arena, 8 * PGSIZE);
 }
 
-//
-// Initialize a Page structure.
-// The result has null links and 0 refcount.
-// Note that the corresponding physical page is NOT initialized!
-//
-static void
-page_initpp(page_t *pp)
+/**
+ * @brief Initializes physical memory.  Determines the pmem layout, sets up the
+ * base and kpages arenas, and turns on virtual memory/page tables.
+ *
+ * Regarding max_pmem vs max_paddr and max_nr_pages: max_pmem is the largest
+ * physical address that is in a FREE region.  It includes RESERVED regions that
+ * are below this point.  max_paddr is the largest physical address, <=
+ * max_pmem, that the KERNBASE mapping can map.  It too may include reserved
+ * ranges.  The 'pages' array will track all physical pages up to max_paddr.
+ * There are max_nr_pages of them.  On 64 bit systems, max_pmem == max_paddr. */
+void pmem_init(struct multiboot_info *mbi)
 {
-       memset(pp, 0, sizeof(*pp));
+       mboot_detect_memory(mbi);
+       mboot_print_mmap(mbi);
+       /* adjust the max memory based on the mmaps, since the old detection doesn't
+        * help much on 64 bit systems */
+       mboot_foreach_mmap(mbi, adjust_max_pmem, 0);
+       /* KERN_VMAP_TOP - KERNBASE is the max amount of virtual addresses we can
+        * use for the physical memory mapping (aka - the KERNBASE mapping).
+        * Should't be an issue on 64b, but is usually for 32 bit. */
+       max_paddr = MIN(max_pmem, KERN_VMAP_TOP - KERNBASE);
+       /* Note not all of this memory is free. */
+       max_nr_pages = max_paddr / PGSIZE;
+       printk("Max physical RAM (appx, bytes): %lu\n", max_pmem);
+       printk("Max addressable physical RAM (appx): %lu\n", max_paddr);
+       printk("Highest page number (including reserved): %lu\n", max_nr_pages);
+       /* We should init the page structs, but zeroing happens to work, except for
+        * the sems.  Those are init'd by the page cache before they are used. */
+       pages = (struct page*)boot_zalloc(max_nr_pages * sizeof(struct page),
+                                         PGSIZE);
+       base_arena_init(mbi);
+       /* kpages will use some of the basic slab caches.  kmem_cache_init needs to
+        * not do memory allocations (which it doesn't, and it can base_alloc()). */
+       kmem_cache_init();
+       kpages_arena_init();
+       printk("Base arena total mem: %lu\n", arena_amt_total(base_arena));
+       vm_init();
+
+       static_assert(PROCINFO_NUM_PAGES*PGSIZE <= PTSIZE);
+       static_assert(PROCDATA_NUM_PAGES*PGSIZE <= PTSIZE);
 }
 
-/*
- * Allocates a physical page.
- * Does NOT set the contents of the physical page to zero -
- * the caller must do that if necessary.
- *
- * *pp_store   -- is set to point to the Page struct 
- *                of the newly allocated page
- *
- * RETURNS 
- *   0         -- on success
- *   -ENOMEM   -- otherwise 
- */
-int page_alloc(page_t **pp_store)
+static void set_largest_freezone(struct multiboot_mmap_entry *entry, void *data)
 {
-       if (LIST_EMPTY(&page_free_list))
-               return -ENOMEM;
-       *pp_store = LIST_FIRST(&page_free_list);
-       LIST_REMOVE(*pp_store, pp_link);
-       page_initpp(*pp_store);
-       return 0;
+       struct multiboot_mmap_entry **boot_zone =
+              (struct multiboot_mmap_entry**)data;
+
+       if (entry->type != MULTIBOOT_MEMORY_AVAILABLE)
+               return;
+       if (!*boot_zone || (sizeof_mboot_mmentry(entry) >
+                          sizeof_mboot_mmentry(*boot_zone)))
+               *boot_zone = entry;
 }
 
-/*
- * Allocates a specific physical page.
- * Does NOT set the contents of the physical page to zero -
- * the caller must do that if necessary.
+/* Initialize boot freemem and its limit.
  *
- * *pp_store   -- is set to point to the Page struct 
- *                of the newly allocated page
+ * "end" is a symbol marking the end of the kernel.  This covers anything linked
+ * in with the kernel (KFS, etc).  However, 'end' is a kernel load address,
+ * which differs from kernbase addrs in 64 bit.  We need to use the kernbase
+ * mapping for anything dynamic (because it could go beyond 1 GB).
  *
- * RETURNS 
- *   0         -- on success
- *   -ENOMEM   -- otherwise 
- */
-int page_alloc_specific(page_t **pp_store, size_t ppn)
+ * Ideally, we'll use the largest mmap zone, as reported by multiboot.  If we
+ * don't have one (riscv), we'll just use the memory after the kernel.
+ *
+ * If we do have a zone, there is a chance we've already used some of it (for
+ * the kernel, etc).  We'll use the lowest address in the zone that is
+ * greater than "end" (and adjust the limit accordingly).  */
+static void boot_alloc_init(void)
 {
-       page_t* page = ppn2page(ppn);
-       if( page->pp_ref != 0 )
-               return -ENOMEM;
-       *pp_store = page;
-       LIST_REMOVE(*pp_store, pp_link);
-       page_initpp(*pp_store);
-       return 0;
-}
-
-int page_is_free(size_t ppn) {
-       page_t* page = ppn2page(ppn);
-       if( page->pp_ref == 0 )
-               return TRUE;
-       return FALSE;
+       extern char end[];
+       uintptr_t boot_zone_start, boot_zone_end;
+       uintptr_t end_kva = (uintptr_t)KBASEADDR(end);
+       struct multiboot_mmap_entry *boot_zone = 0;
+
+       /* Find our largest mmap_entry; that will set bootzone */
+       mboot_foreach_mmap(multiboot_kaddr, set_largest_freezone, &boot_zone);
+       if (boot_zone) {
+               boot_zone_start = (uintptr_t)KADDR(boot_zone->addr);
+               /* one issue for 32b is that the boot_zone_end could be beyond max_paddr
+                * and even wrap-around.  Do the min check as a uint64_t.  The result
+                * should be a safe, unwrapped 32/64b when cast to physaddr_t. */
+               boot_zone_end = (uintptr_t)KADDR(MIN(boot_zone->addr + boot_zone->len,
+                                                (uint64_t)max_paddr));
+               /* using KERNBASE (kva, btw) which covers the kernel and anything before
+                * it (like the stuff below EXTPHYSMEM on x86) */
+               if (regions_collide_unsafe(KERNBASE, end_kva,
+                                          boot_zone_start, boot_zone_end))
+                       boot_freemem = end_kva;
+               else
+                       boot_freemem = boot_zone_start;
+               boot_freelimit = boot_zone_end;
+       } else {
+               boot_freemem = end_kva;
+               boot_freelimit = max_paddr + KERNBASE;
+       }
+       printd("boot_zone: %p, paddr base: 0x%llx, paddr len: 0x%llx\n", boot_zone,
+              boot_zone ? boot_zone->addr : 0,
+              boot_zone ? boot_zone->len : 0);
+       printd("boot_freemem: %p, boot_freelimit %p\n", boot_freemem,
+              boot_freelimit);
 }
 
-//
-// Return a page to the free list.
-// (This function should only be called when pp->pp_ref reaches 0.)
-//
-void page_free(page_t *pp)
+/* Low-level allocator, used before page_alloc is on.  Returns size bytes,
+ * aligned to align (should be a power of 2).  Retval is a kernbase addr.  Will
+ * panic on failure. */
+void *boot_alloc(size_t amt, size_t align)
 {
-       // this check allows us to call this on null ptrs, which helps when
-       // allocating and checking for errors on several pages at once
-       if (pp) {
-               if (pp->pp_ref)
-                       panic("Attempting to free page with non-zero reference count!");
-               LIST_INSERT_HEAD(&page_free_list, pp, pp_link);
+       uintptr_t retval;
+
+       if (!boot_freemem)
+               boot_alloc_init();
+       boot_freemem = ROUNDUP(boot_freemem, align);
+       retval = boot_freemem;
+       if (boot_freemem + amt > boot_freelimit){
+               printk("boot_alloc: boot_freemem is 0x%x\n", boot_freemem);
+               printk("boot_alloc: amt is %d\n", amt);
+               printk("boot_freelimit is 0x%x\n", boot_freelimit);
+               printk("boot_freemem + amt is > boot_freelimit\n");
+               panic("Out of memory in boot alloc, you fool!\n");
        }
+       boot_freemem += amt;
+       printd("boot alloc from %p to %p\n", retval, boot_freemem);
+       /* multiboot info probably won't ever conflict with our boot alloc */
+       if (mboot_region_collides(multiboot_kaddr, retval, boot_freemem))
+               panic("boot allocation could clobber multiboot info!  Get help!");
+       return (void*)retval;
 }
 
-//
-// Decrement the reference count on a page,
-// freeing it if there are no more refs.
-//
-void
-page_decref(page_t *pp)
+void *boot_zalloc(size_t amt, size_t align)
 {
-       if (--pp->pp_ref == 0)
-               page_free(pp);
+       /* boot_alloc panics on failure */
+       void *v = boot_alloc(amt, align);
+       memset(v, 0, amt);
+       return v;
 }
 
-//
-// Map the physical page 'pp' at virtual address 'va'.
-// The permissions (the low 12 bits) of the page table
-//  entry should be set to 'perm|PTE_P'.
-//
-// Details
-//   - If there is already a page mapped at 'va', it is page_remove()d.
-//   - If necessary, on demand, allocates a page table and inserts it into
-//     'pgdir'.
-//   - pp->pp_ref should be incremented if the insertion succeeds.
-//   - The TLB must be invalidated if a page was formerly present at 'va'.
-//     (this is handled in page_remove)
-//
-// RETURNS: 
-//   0 on success
-//   -ENOMEM, if page table couldn't be allocated
-//
-// Hint: The TA solution is implemented using pgdir_walk, page_remove,
-// and page2pa.
-//
-// No support for jumbos here.  will need to be careful of trying to insert
-// regular pages into something that was already jumbo, and the overloading
-// of the PTE_PS and PTE_PAT flags...
-int
-page_insert(pde_t *pgdir, page_t *pp, void *va, int perm) 
+/**
+ * @brief Map the physical page 'pp' into the virtual address 'va' in page
+ *        directory 'pgdir'
+ *
+ * Map the physical page 'pp' at virtual address 'va'.
+ * The permissions (the low 12 bits) of the page table
+ * entry should be set to 'perm|PTE_P'.
+ *
+ * Details:
+ *   - If there is already a page mapped at 'va', it is page_remove()d.
+ *   - If necessary, on demand, allocates a page table and inserts it into
+ *     'pgdir'.
+ *   - This saves your refcnt in the pgdir (refcnts going away soon).
+ *   - The TLB must be invalidated if a page was formerly present at 'va'.
+ *     (this is handled in page_remove)
+ *
+ * No support for jumbos here.  We will need to be careful when trying to
+ * insert regular pages into something that was already jumbo.  We will
+ * also need to be careful with our overloading of the PTE_PS and
+ * PTE_PAT flags...
+ *
+ * @param[in] pgdir the page directory to insert the page into
+ * @param[in] pp    a pointr to the page struct representing the
+ *                  physical page that should be inserted.
+ * @param[in] va    the virtual address where the page should be
+ *                  inserted.
+ * @param[in] perm  the permition bits with which to set up the
+ *                  virtual mapping.
+ *
+ * @return ESUCCESS  on success
+ * @return -ENOMEM   if a page table could not be allocated
+ *                   into which the page should be inserted
+ *
+ */
+int page_insert(pgdir_t pgdir, struct page *page, void *va, int perm)
 {
-       pte_t* pte = pgdir_walk(pgdir, va, 1);
-       if (!pte)
+       pte_t pte = pgdir_walk(pgdir, va, 1);
+       if (!pte_walk_okay(pte))
                return -ENOMEM;
-       // need to up the ref count in case pp is already mapped at va
-       // and we don't want to page_remove (which could free pp) and then 
-       // continue as if pp wasn't freed.  moral = up the ref asap
-       pp->pp_ref++;
-       if (*pte & PTE_P) {
-               page_remove(pgdir, va);
-       }
-       *pte = PTE(page2ppn(pp), PTE_P | perm);
+       /* Leftover from older times, but we no longer suppor this: */
+       assert(!pte_is_mapped(pte));
+       pte_write(pte, page2pa(page), perm);
        return 0;
 }
 
-//
-// Map the physical page 'pp' at the first virtual address that is free 
-// in the range 'vab' to 'vae'.
-// The permissions (the low 12 bits) of the page table entry get set to 
-// 'perm|PTE_P'.
-//
-// Details
-//   - If there is no free entry in the range 'vab' to 'vae' this 
-//     function returns -ENOMEM.
-//   - If necessary, on demand, this function will allocate a page table 
-//     and inserts it into 'pgdir'.
-//   - pp->pp_ref should be incremented if the insertion succeeds.
-//
-// RETURNS: 
-//   NULL, if no free va in the range (vab, vae) could be found
-//   va,   the virtual address where pp has been mapped in the 
-//         range (vab, vae)
-//
-void* page_insert_in_range(pde_t *pgdir, page_t *pp, 
-                           void *vab, void *vae, int perm) 
-{
-       pte_t* pte = NULL;
-       void* new_va;
-       
-       for(new_va = vab; new_va <= vae; new_va+= PGSIZE) {
-               pte = pgdir_walk(pgdir, new_va, 1);
-               if(pte != NULL && !(*pte & PTE_P)) break;
-               else pte = NULL;
-       }
-       if (!pte) return NULL;
-       *pte = page2pa(pp) | PTE_P | perm;
-       return new_va;
-}
-
-//
-// Return the page mapped at virtual address 'va'.
-// If pte_store is not zero, then we store in it the address
-// of the pte for this page.  This is used by page_remove
-// but should not be used by other callers.
-//
-// Return 0 if there is no page mapped at va.
-//
-// Hint: the TA solution uses pgdir_walk and pa2page.
-//
-// For jumbos, right now this returns the first Page* in the 4MB
-page_t *page_lookup(pde_t *pgdir, void *va, pte_t **pte_store)
+/**
+ * @brief Return the page mapped at virtual address 'va' in
+ * page directory 'pgdir'.
+ *
+ * If pte_store is not NULL, then we store in it the address
+ * of the pte for this page.  This is used by page_remove
+ * but should not be used by other callers.
+ *
+ * For jumbos, right now this returns the first Page* in the 4MB range
+ *
+ * @param[in]  pgdir     the page directory from which we should do the lookup
+ * @param[in]  va        the virtual address of the page we are looking up
+ * @param[out] pte_store the address of the page table entry for the returned page
+ *
+ * @return PAGE the page mapped at virtual address 'va'
+ * @return NULL No mapping exists at virtual address 'va', or it's paged out
+ */
+page_t *page_lookup(pgdir_t pgdir, void *va, pte_t *pte_store)
 {
-       pte_t* pte = pgdir_walk(pgdir, va, 0);
-       if (!pte || !(*pte & PTE_P))
+       pte_t pte = pgdir_walk(pgdir, va, 0);
+       if (!pte_walk_okay(pte) || !pte_is_mapped(pte))
                return 0;
        if (pte_store)
                *pte_store = pte;
-       return pa2page(PTE_ADDR(*pte));
+       return pa2page(pte_get_paddr(pte));
 }
 
-//
-// Unmaps the physical page at virtual address 'va'.
-// If there is no physical page at that address, silently does nothing.
-//
-// Details:
-//   - The ref count on the physical page should decrement.
-//   - The physical page should be freed if the refcount reaches 0.
-//   - The pg table entry corresponding to 'va' should be set to 0.
-//     (if such a PTE exists)
-//   - The TLB must be invalidated if you remove an entry from
-//     the pg dir/pg table.
-//
-// Hint: The TA solution is implemented using page_lookup,
-//     tlb_invalidate, and page_decref.
-//
-// This may be wonky wrt Jumbo pages and decref.  
-void
-page_remove(pde_t *pgdir, void *va)
+/**
+ * @brief Unmaps the physical page at virtual address 'va' in page directory
+ * 'pgdir'.
+ *
+ * If there is no physical page at that address, this function silently
+ * does nothing.
+ *
+ * Details:
+ *   - The ref count on the physical page is decrement when the page is removed
+ *   - The physical page is freed if the refcount reaches 0.
+ *   - The pg table entry corresponding to 'va' is set to 0.
+ *     (if such a PTE exists)
+ *   - The TLB is invalidated if an entry is removes from the pg dir/pg table.
+ *
+ * This may be wonky wrt Jumbo pages and decref.
+ *
+ * @param pgdir the page directory from with the page sholuld be removed
+ * @param va    the virtual address at which the page we are trying to
+ *              remove is mapped
+ * TODO: consider deprecating this, or at least changing how it works with TLBs.
+ * Might want to have the caller need to manage the TLB.  Also note it is used
+ * in env_user_mem_free, minus the walk. */
+void page_remove(pgdir_t pgdir, void *va)
 {
-       pte_t* pte;
+       pte_t pte;
        page_t *page;
-       page = page_lookup(pgdir, va, &pte);
-       if (!page)
+
+       pte = pgdir_walk(pgdir,va,0);
+       if (!pte_walk_okay(pte) || pte_is_unmapped(pte))
                return;
-       *pte = 0;
-       tlb_invalidate(pgdir, va);
-       page_decref(page);
+
+       if (pte_is_mapped(pte)) {
+               /* TODO: (TLB) need to do a shootdown, inval sucks.  And might want to
+                * manage the TLB / free pages differently. (like by the caller).
+                * Careful about the proc/memory lock here. */
+               page = pa2page(pte_get_paddr(pte));
+               pte_clear(pte);
+               tlb_invalidate(pgdir, va);
+               page_decref(page);
+       } else if (pte_is_paged_out(pte)) {
+               /* TODO: (SWAP) need to free this from the swap */
+               panic("Swapping not supported!");
+               pte_clear(pte);
+       }
 }
 
-//
-// Invalidate a TLB entry, but only if the page tables being
-// edited are the ones currently in use by the processor.
-//
-// Need to sort this for cross core lovin'  TODO
-void
-tlb_invalidate(pde_t *pgdir, void *va)
+/**
+ * @brief Invalidate a TLB entry, but only if the page tables being
+ * edited are the ones currently in use by the processor.
+ *
+ * TODO: (TLB) Need to sort this for cross core lovin'
+ *
+ * @param pgdir the page directory assocaited with the tlb entry
+ *              we are trying to invalidate
+ * @param va    the virtual address associated with the tlb entry
+ *              we are trying to invalidate
+ */
+void tlb_invalidate(pgdir_t pgdir, void *va)
 {
        // Flush the entry only if we're modifying the current address space.
        // For now, there is only one address space, so always invalidate.
        invlpg(va);
 }
 
-static void *DANGEROUS user_mem_check_addr;
-
-//
-// Check that an environment is allowed to access the range of memory
-// [va, va+len) with permissions 'perm | PTE_P'.
-// Normally 'perm' will contain PTE_U at least, but this is not required.
-// 'va' and 'len' need not be page-aligned; you must test every page that
-// contains any of that range.  You will test either 'len/PGSIZE',
-// 'len/PGSIZE + 1', or 'len/PGSIZE + 2' pages.
-//
-// A user program can access a virtual address if (1) the address is below
-// ULIM, and (2) the page table gives it permission.  These are exactly
-// the tests you should implement here.
-//
-// If there is an error, set the 'user_mem_check_addr' variable to the first
-// erroneous virtual address.
-//
-// Returns 0 if the user program can access this range of addresses,
-// and -EFAULT otherwise.
-//
-// Hint: The TA solution uses pgdir_walk.
-//
-
-// zra: I've modified the interface to these two functions so that Ivy can
-// check that user pointers aren't dereferenced. User pointers get the
-// DANGEROUS qualifier. After validation, these functions return a
-// COUNT(len) pointer. user_mem_check now returns NULL on error instead of
-// -EFAULT.
-
-void *COUNT(len)
-user_mem_check(env_t *env, const void *DANGEROUS va, size_t len, int perm)
+static void __tlb_global(uint32_t srcid, long a0, long a1, long a2)
 {
-       // TODO - will need to sort this out wrt page faulting / PTE_P
-       // also could be issues with sleeping and waking up to find pages
-       // are unmapped, though i think the lab ignores this since the 
-       // kernel is uninterruptible
-       void *DANGEROUS start, *DANGEROUS end;
-       size_t num_pages, i;
-       pte_t *pte;
-
-       perm |= PTE_P;
-       start = ROUNDDOWN((void*)va, PGSIZE);
-       end = ROUNDUP((void*)va + len, PGSIZE);
-       if (start >= end) {
-               warn("Blimey!  Wrap around in VM range calculation!");  
-               return NULL;
-       }
-       num_pages = PPN(end - start);
-       for (i = 0; i < num_pages; i++, start += PGSIZE) {
-               pte = pgdir_walk(env->env_pgdir, start, 0);
-               // ensures the bits we want on are turned on.  if not, error out
-               if ( !pte || ((*pte & perm) != perm) ) {
-                       if (i = 0)
-                               user_mem_check_addr = (void*)va;
-                       else
-                               user_mem_check_addr = start;
-                       return NULL;
-               }
-       }
-       // this should never be needed, since the perms should catch it
-       if ((uintptr_t)end > ULIM) {
-               warn ("I suck - Bug in user permission mappings!");
-               return NULL;
-       }
-       return (void *COUNT(len))TC(va);
+       tlb_flush_global();
 }
 
-//
-// Checks that environment 'env' is allowed to access the range
-// of memory [va, va+len) with permissions 'perm | PTE_U'.
-// If it can, then the function simply returns.
-// If it cannot, 'env' is destroyed.
-//
-void *COUNT(len)
-user_mem_assert(env_t *env, const void *DANGEROUS va, size_t len, int perm)
+/* Does a global TLB flush on all cores. */
+void tlb_shootdown_global(void)
 {
-    void *COUNT(len) res = user_mem_check(env,va,len,perm | PTE_USER_RO);
-       if (!res) {
-               cprintf("[%08x] user_mem_check assertion failure for "
-                       "va %08x\n", env->env_id, user_mem_check_addr);
-               env_destroy(env);       // may not return
-        return NULL;
+       tlb_flush_global();
+       if (booting)
+               return;
+       /* TODO: consider a helper for broadcast messages, though note that we're
+        * doing our flush immediately, which our caller expects from us before it
+        * returns. */
+       for (int i = 0; i < num_cores; i++) {
+               if (i == core_id())
+                       continue;
+               send_kernel_message(i, __tlb_global, 0, 0, 0, KMSG_IMMEDIATE);
        }
-    return res;
 }
 
-// copies data from a user buffer to a kernel buffer.
-// EFAULT if page not present, user lacks perms, or invalid addr.
-error_t
-memcpy_from_user(env_t* env, void* COUNT(len) dest,
-                 const void *DANGEROUS va, size_t len)
+/* Helper, returns true if any part of (start1, end1) is within (start2, end2).
+ * Equality of endpoints (like end1 == start2) is okay.
+ * Assumes no wrap-around. */
+bool regions_collide_unsafe(uintptr_t start1, uintptr_t end1,
+                            uintptr_t start2, uintptr_t end2)
 {
-       const void *DANGEROUS start, *DANGEROUS end;
-       size_t num_pages, i;
-       pte_t *pte;
-       uintptr_t perm = PTE_P | PTE_USER_RO;
-       size_t bytes_copied = 0;
-
-       static_assert(ULIM % PGSIZE == 0 && ULIM != 0); // prevent wrap-around
-
-       start = ROUNDDOWN(va, PGSIZE);
-       end = ROUNDUP(va + len, PGSIZE);
-
-       if(start >= (void*SNT)ULIM || end >= (void*SNT)ULIM)
-               return -EFAULT;
-
-       num_pages = PPN(end - start);
-       for(i = 0; i < num_pages; i++)
-       {
-               pte = pgdir_walk(env->env_pgdir, start+i*PGSIZE, 0);
-               if(!pte || (*pte & perm) != perm)
-                       return -EFAULT;
-
-               void*COUNT(PGSIZE) kpage = KADDR(PTE_ADDR(pte));
-               void* src_start = i > 0 ? kpage : kpage+(va-start);
-               void* dst_start = dest+bytes_copied;
-               size_t copy_len = PGSIZE;
-               if(i == 0)
-                       copy_len -= va-start;
-               if(i == num_pages-1)
-                       copy_len -= end-(start+len);
-
-               memcpy(dst_start,src_start,copy_len);
-               bytes_copied += copy_len;
+       if (start1 <= start2) {
+               if (end1 <= start2)
+                       return FALSE;
+               return TRUE;
+       } else {
+               if (end2 <= start1)
+                       return FALSE;
+               return TRUE;
        }
-
-       assert(bytes_copied == len);
-
-       return ESUCCESS;
 }