kernel/arch/x86/kernel/cpu/amd.c

   1 #include <linux/export.h>
   2 #include <linux/bitops.h>
   3 #include <linux/elf.h>
   4 #include <linux/mm.h>
   5
   6 #include <linux/io.h>
   7 #include <linux/sched.h>
   8 #include <linux/random.h>
   9 #include <asm/processor.h>
  10 #include <asm/apic.h>
  11 #include <asm/cpu.h>
  12 #include <asm/smp.h>
  13 #include <asm/pci-direct.h>
  14 #include <asm/delay.h>
  15
  16 #ifdef CONFIG_X86_64
  17 # include <asm/mmconfig.h>
  18 # include <asm/cacheflush.h>
  19 #endif
  20
  21 #include "cpu.h"
  22
  23 /*
  24  * nodes_per_socket: Stores the number of nodes per socket.
  25  * Refer to Fam15h Models 00-0fh BKDG - CPUID Fn8000_001E_ECX
  26  * Node Identifiers[10:8]
  27  */
  28 static u32 nodes_per_socket = 1;
  29
  30 static inline int rdmsrl_amd_safe(unsigned msr, unsigned long long *p)
  31 {
  32         u32 gprs[8] = { 0 };
  33         int err;
  34
  35         WARN_ONCE((boot_cpu_data.x86 != 0xf),
  36                   "%s should only be used on K8!\n", __func__);
  37
  38         gprs[1] = msr;
  39         gprs[7] = 0x9c5a203a;
  40
  41         err = rdmsr_safe_regs(gprs);
  42
  43         *p = gprs[0] | ((u64)gprs[2] << 32);
  44
  45         return err;
  46 }
  47
  48 static inline int wrmsrl_amd_safe(unsigned msr, unsigned long long val)
  49 {
  50         u32 gprs[8] = { 0 };
  51
  52         WARN_ONCE((boot_cpu_data.x86 != 0xf),
  53                   "%s should only be used on K8!\n", __func__);
  54
  55         gprs[0] = (u32)val;
  56         gprs[1] = msr;
  57         gprs[2] = val >> 32;
  58         gprs[7] = 0x9c5a203a;
  59
  60         return wrmsr_safe_regs(gprs);
  61 }
  62
  63 /*
  64  *      B step AMD K6 before B 9730xxxx have hardware bugs that can cause
  65  *      misexecution of code under Linux. Owners of such processors should
  66  *      contact AMD for precise details and a CPU swap.
  67  *
  68  *      See     http://www.multimania.com/poulot/k6bug.html
  69  *      and     section 2.6.2 of "AMD-K6 Processor Revision Guide - Model 6"
  70  *              (Publication # 21266  Issue Date: August 1998)
  71  *
  72  *      The following test is erm.. interesting. AMD neglected to up
  73  *      the chip setting when fixing the bug but they also tweaked some
  74  *      performance at the same time..
  75  */
  76
  77 extern __visible void vide(void);
  78 __asm__(".globl vide\n\t.align 4\nvide: ret");
  79
  80 static void init_amd_k5(struct cpuinfo_x86 *c)
  81 {
  82 #ifdef CONFIG_X86_32
  83 /*
  84  * General Systems BIOSen alias the cpu frequency registers
  85  * of the Elan at 0x000df000. Unfortuantly, one of the Linux
  86  * drivers subsequently pokes it, and changes the CPU speed.
  87  * Workaround : Remove the unneeded alias.
  88  */
  89 #define CBAR            (0xfffc) /* Configuration Base Address  (32-bit) */
  90 #define CBAR_ENB        (0x80000000)
  91 #define CBAR_KEY        (0X000000CB)
  92         if (c->x86_model == 9 || c->x86_model == 10) {
  93                 if (inl(CBAR) & CBAR_ENB)
  94                         outl(0 | CBAR_KEY, CBAR);
  95         }
  96 #endif
  97 }
  98
  99 static void init_amd_k6(struct cpuinfo_x86 *c)
 100 {
 101 #ifdef CONFIG_X86_32
 102         u32 l, h;
 103         int mbytes = get_num_physpages() >> (20-PAGE_SHIFT);
 104
 105         if (c->x86_model < 6) {
 106                 /* Based on AMD doc 20734R - June 2000 */
 107                 if (c->x86_model == 0) {
 108                         clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_APIC);
 109                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_PGE);
 110                 }
 111                 return;
 112         }
 113
 114         if (c->x86_model == 6 && c->x86_mask == 1) {
 115                 const int K6_BUG_LOOP = 1000000;
 116                 int n;
 117                 void (*f_vide)(void);
 118                 u64 d, d2;
 119
 120                 printk(KERN_INFO "AMD K6 stepping B detected - ");
 121
 122                 /*
 123                  * It looks like AMD fixed the 2.6.2 bug and improved indirect
 124                  * calls at the same time.
 125                  */
 126
 127                 n = K6_BUG_LOOP;
 128                 f_vide = vide;
 129                 d = rdtsc();
 130                 while (n--)
 131                         f_vide();
 132                 d2 = rdtsc();
 133                 d = d2-d;
 134
 135                 if (d > 20*K6_BUG_LOOP)
 136                         printk(KERN_CONT
 137                                 "system stability may be impaired when more than 32 MB are used.\n");
 138                 else
 139                         printk(KERN_CONT "probably OK (after B9730xxxx).\n");
 140         }
 141
 142         /* K6 with old style WHCR */
 143         if (c->x86_model < 8 ||
 144            (c->x86_model == 8 && c->x86_mask < 8)) {
 145                 /* We can only write allocate on the low 508Mb */
 146                 if (mbytes > 508)
 147                         mbytes = 508;
 148
 149                 rdmsr(MSR_K6_WHCR, l, h);
 150                 if ((l&0x0000FFFF) == 0) {
 151                         unsigned long flags;
 152                         l = (1<<0)|((mbytes/4)<<1);
 153                         local_irq_save(flags);
 154                         wbinvd();
 155                         wrmsr(MSR_K6_WHCR, l, h);
 156                         local_irq_restore(flags);
 157                         printk(KERN_INFO "Enabling old style K6 write allocation for %d Mb\n",
 158                                 mbytes);
 159                 }
 160                 return;
 161         }
 162
 163         if ((c->x86_model == 8 && c->x86_mask > 7) ||
 164              c->x86_model == 9 || c->x86_model == 13) {
 165                 /* The more serious chips .. */
 166
 167                 if (mbytes > 4092)
 168                         mbytes = 4092;
 169
 170                 rdmsr(MSR_K6_WHCR, l, h);
 171                 if ((l&0xFFFF0000) == 0) {
 172                         unsigned long flags;
 173                         l = ((mbytes>>2)<<22)|(1<<16);
 174                         local_irq_save(flags);
 175                         wbinvd();
 176                         wrmsr(MSR_K6_WHCR, l, h);
 177                         local_irq_restore(flags);
 178                         printk(KERN_INFO "Enabling new style K6 write allocation for %d Mb\n",
 179                                 mbytes);
 180                 }
 181
 182                 return;
 183         }
 184
 185         if (c->x86_model == 10) {
 186                 /* AMD Geode LX is model 10 */
 187                 /* placeholder for any needed mods */
 188                 return;
 189         }
 190 #endif
 191 }
 192
 193 static void init_amd_k7(struct cpuinfo_x86 *c)
 194 {
 195 #ifdef CONFIG_X86_32
 196         u32 l, h;
 197
 198         /*
 199          * Bit 15 of Athlon specific MSR 15, needs to be 0
 200          * to enable SSE on Palomino/Morgan/Barton CPU's.
 201          * If the BIOS didn't enable it already, enable it here.
 202          */
 203         if (c->x86_model >= 6 && c->x86_model <= 10) {
 204                 if (!cpu_has(c, X86_FEATURE_XMM)) {
 205                         printk(KERN_INFO "Enabling disabled K7/SSE Support.\n");
 206                         msr_clear_bit(MSR_K7_HWCR, 15);
 207                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_XMM);
 208                 }
 209         }
 210
 211         /*
 212          * It's been determined by AMD that Athlons since model 8 stepping 1
 213          * are more robust with CLK_CTL set to 200xxxxx instead of 600xxxxx
 214          * As per AMD technical note 27212 0.2
 215          */
 216         if ((c->x86_model == 8 && c->x86_mask >= 1) || (c->x86_model > 8)) {
 217                 rdmsr(MSR_K7_CLK_CTL, l, h);
 218                 if ((l & 0xfff00000) != 0x20000000) {
 219                         printk(KERN_INFO
 220                             "CPU: CLK_CTL MSR was %x. Reprogramming to %x\n",
 221                                         l, ((l & 0x000fffff)|0x20000000));
 222                         wrmsr(MSR_K7_CLK_CTL, (l & 0x000fffff)|0x20000000, h);
 223                 }
 224         }
 225
 226         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_K7);
 227
 228         /* calling is from identify_secondary_cpu() ? */
 229         if (!c->cpu_index)
 230                 return;
 231
 232         /*
 233          * Certain Athlons might work (for various values of 'work') in SMP
 234          * but they are not certified as MP capable.
 235          */
 236         /* Athlon 660/661 is valid. */
 237         if ((c->x86_model == 6) && ((c->x86_mask == 0) ||
 238             (c->x86_mask == 1)))
 239                 return;
 240
 241         /* Duron 670 is valid */
 242         if ((c->x86_model == 7) && (c->x86_mask == 0))
 243                 return;
 244
 245         /*
 246          * Athlon 662, Duron 671, and Athlon >model 7 have capability
 247          * bit. It's worth noting that the A5 stepping (662) of some
 248          * Athlon XP's have the MP bit set.
 249          * See http://www.heise.de/newsticker/data/jow-18.10.01-000 for
 250          * more.
 251          */
 252         if (((c->x86_model == 6) && (c->x86_mask >= 2)) ||
 253             ((c->x86_model == 7) && (c->x86_mask >= 1)) ||
 254              (c->x86_model > 7))
 255                 if (cpu_has(c, X86_FEATURE_MP))
 256                         return;
 257
 258         /* If we get here, not a certified SMP capable AMD system. */
 259
 260         /*
 261          * Don't taint if we are running SMP kernel on a single non-MP
 262          * approved Athlon
 263          */
 264         WARN_ONCE(1, "WARNING: This combination of AMD"
 265                 " processors is not suitable for SMP.\n");
 266         add_taint(TAINT_CPU_OUT_OF_SPEC, LOCKDEP_NOW_UNRELIABLE);
 267 #endif
 268 }
 269
 270 #ifdef CONFIG_NUMA
 271 /*
 272  * To workaround broken NUMA config.  Read the comment in
 273  * srat_detect_node().
 274  */
 275 static int nearby_node(int apicid)
 276 {
 277         int i, node;
 278
 279         for (i = apicid - 1; i >= 0; i--) {
 280                 node = __apicid_to_node[i];
 281                 if (node != NUMA_NO_NODE && node_online(node))
 282                         return node;
 283         }
 284         for (i = apicid + 1; i < MAX_LOCAL_APIC; i++) {
 285                 node = __apicid_to_node[i];
 286                 if (node != NUMA_NO_NODE && node_online(node))
 287                         return node;
 288         }
 289         return first_node(node_online_map); /* Shouldn't happen */
 290 }
 291 #endif
 292
 293 /*
 294  * Fixup core topology information for
 295  * (1) AMD multi-node processors
 296  *     Assumption: Number of cores in each internal node is the same.
 297  * (2) AMD processors supporting compute units
 298  */
 299 #ifdef CONFIG_SMP
 300 static void amd_get_topology(struct cpuinfo_x86 *c)
 301 {
 302         u32 cores_per_cu = 1;
 303         u8 node_id;
 304         int cpu = smp_processor_id();
 305
 306         /* get information required for multi-node processors */
 307         if (cpu_has_topoext) {
 308                 u32 eax, ebx, ecx, edx;
 309
 310                 cpuid(0x8000001e, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
 311                 nodes_per_socket = ((ecx >> 8) & 7) + 1;
 312                 node_id = ecx & 7;
 313
 314                 /* get compute unit information */
 315                 smp_num_siblings = ((ebx >> 8) & 3) + 1;
 316                 c->compute_unit_id = ebx & 0xff;
 317                 cores_per_cu += ((ebx >> 8) & 3);
 318         } else if (cpu_has(c, X86_FEATURE_NODEID_MSR)) {
 319                 u64 value;
 320
 321                 rdmsrl(MSR_FAM10H_NODE_ID, value);
 322                 nodes_per_socket = ((value >> 3) & 7) + 1;
 323                 node_id = value & 7;
 324         } else
 325                 return;
 326
 327         /* fixup multi-node processor information */
 328         if (nodes_per_socket > 1) {
 329                 u32 cores_per_node;
 330                 u32 cus_per_node;
 331
 332                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_AMD_DCM);
 333                 cores_per_node = c->x86_max_cores / nodes_per_socket;
 334                 cus_per_node = cores_per_node / cores_per_cu;
 335
 336                 /* store NodeID, use llc_shared_map to store sibling info */
 337                 per_cpu(cpu_llc_id, cpu) = node_id;
 338
 339                 /* core id has to be in the [0 .. cores_per_node - 1] range */
 340                 c->cpu_core_id %= cores_per_node;
 341                 c->compute_unit_id %= cus_per_node;
 342         }
 343 }
 344 #endif
 345
 346 /*
 347  * On a AMD dual core setup the lower bits of the APIC id distinguish the cores.
 348  * Assumes number of cores is a power of two.
 349  */
 350 static void amd_detect_cmp(struct cpuinfo_x86 *c)
 351 {
 352 #ifdef CONFIG_SMP
 353         unsigned bits;
 354         int cpu = smp_processor_id();
 355         unsigned int socket_id, core_complex_id;
 356
 357         bits = c->x86_coreid_bits;
 358         /* Low order bits define the core id (index of core in socket) */
 359         c->cpu_core_id = c->initial_apicid & ((1 << bits)-1);
 360         /* Convert the initial APIC ID into the socket ID */
 361         c->phys_proc_id = c->initial_apicid >> bits;
 362         /* use socket ID also for last level cache */
 363         per_cpu(cpu_llc_id, cpu) = c->phys_proc_id;
 364         amd_get_topology(c);
 365
 366         /*
 367          * Fix percpu cpu_llc_id here as LLC topology is different
 368          * for Fam17h systems.
 369          */
 370          if (c->x86 != 0x17 || !cpuid_edx(0x80000006))
 371                 return;
 372
 373         socket_id       = (c->apicid >> bits) - 1;
 374         core_complex_id = (c->apicid & ((1 << bits) - 1)) >> 3;
 375
 376         per_cpu(cpu_llc_id, cpu) = (socket_id << 3) | core_complex_id;
 377 #endif
 378 }
 379
 380 u16 amd_get_nb_id(int cpu)
 381 {
 382         u16 id = 0;
 383 #ifdef CONFIG_SMP
 384         id = per_cpu(cpu_llc_id, cpu);
 385 #endif
 386         return id;
 387 }
 388 EXPORT_SYMBOL_GPL(amd_get_nb_id);
 389
 390 u32 amd_get_nodes_per_socket(void)
 391 {
 392         return nodes_per_socket;
 393 }
 394 EXPORT_SYMBOL_GPL(amd_get_nodes_per_socket);
 395
 396 static void srat_detect_node(struct cpuinfo_x86 *c)
 397 {
 398 #ifdef CONFIG_NUMA
 399         int cpu = smp_processor_id();
 400         int node;
 401         unsigned apicid = c->apicid;
 402
 403         node = numa_cpu_node(cpu);
 404         if (node == NUMA_NO_NODE)
 405                 node = per_cpu(cpu_llc_id, cpu);
 406
 407         /*
 408          * On multi-fabric platform (e.g. Numascale NumaChip) a
 409          * platform-specific handler needs to be called to fixup some
 410          * IDs of the CPU.
 411          */
 412         if (x86_cpuinit.fixup_cpu_id)
 413                 x86_cpuinit.fixup_cpu_id(c, node);
 414
 415         if (!node_online(node)) {
 416                 /*
 417                  * Two possibilities here:
 418                  *
 419                  * - The CPU is missing memory and no node was created.  In
 420                  *   that case try picking one from a nearby CPU.
 421                  *
 422                  * - The APIC IDs differ from the HyperTransport node IDs
 423                  *   which the K8 northbridge parsing fills in.  Assume
 424                  *   they are all increased by a constant offset, but in
 425                  *   the same order as the HT nodeids.  If that doesn't
 426                  *   result in a usable node fall back to the path for the
 427                  *   previous case.
 428                  *
 429                  * This workaround operates directly on the mapping between
 430                  * APIC ID and NUMA node, assuming certain relationship
 431                  * between APIC ID, HT node ID and NUMA topology.  As going
 432                  * through CPU mapping may alter the outcome, directly
 433                  * access __apicid_to_node[].
 434                  */
 435                 int ht_nodeid = c->initial_apicid;
 436
 437                 if (ht_nodeid >= 0 &&
 438                     __apicid_to_node[ht_nodeid] != NUMA_NO_NODE)
 439                         node = __apicid_to_node[ht_nodeid];
 440                 /* Pick a nearby node */
 441                 if (!node_online(node))
 442                         node = nearby_node(apicid);
 443         }
 444         numa_set_node(cpu, node);
 445 #endif
 446 }
 447
 448 static void early_init_amd_mc(struct cpuinfo_x86 *c)
 449 {
 450 #ifdef CONFIG_SMP
 451         unsigned bits, ecx;
 452
 453         /* Multi core CPU? */
 454         if (c->extended_cpuid_level < 0x80000008)
 455                 return;
 456
 457         ecx = cpuid_ecx(0x80000008);
 458
 459         c->x86_max_cores = (ecx & 0xff) + 1;
 460
 461         /* CPU telling us the core id bits shift? */
 462         bits = (ecx >> 12) & 0xF;
 463
 464         /* Otherwise recompute */
 465         if (bits == 0) {
 466                 while ((1 << bits) < c->x86_max_cores)
 467                         bits++;
 468         }
 469
 470         c->x86_coreid_bits = bits;
 471 #endif
 472 }
 473
 474 static void bsp_init_amd(struct cpuinfo_x86 *c)
 475 {
 476
 477 #ifdef CONFIG_X86_64
 478         if (c->x86 >= 0xf) {
 479                 unsigned long long tseg;
 480
 481                 /*
 482                  * Split up direct mapping around the TSEG SMM area.
 483                  * Don't do it for gbpages because there seems very little
 484                  * benefit in doing so.
 485                  */
 486                 if (!rdmsrl_safe(MSR_K8_TSEG_ADDR, &tseg)) {
 487                         unsigned long pfn = tseg >> PAGE_SHIFT;
 488
 489                         printk(KERN_DEBUG "tseg: %010llx\n", tseg);
 490                         if (pfn_range_is_mapped(pfn, pfn + 1))
 491                                 set_memory_4k((unsigned long)__va(tseg), 1);
 492                 }
 493         }
 494 #endif
 495
 496         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_CONSTANT_TSC)) {
 497
 498                 if (c->x86 > 0x10 ||
 499                     (c->x86 == 0x10 && c->x86_model >= 0x2)) {
 500                         u64 val;
 501
 502                         rdmsrl(MSR_K7_HWCR, val);
 503                         if (!(val & BIT(24)))
 504                                 printk(KERN_WARNING FW_BUG "TSC doesn't count "
 505                                         "with P0 frequency!\n");
 506                 }
 507         }
 508
 509         if (c->x86 == 0x15) {
 510                 unsigned long upperbit;
 511                 u32 cpuid, assoc;
 512
 513                 cpuid    = cpuid_edx(0x80000005);
 514                 assoc    = cpuid >> 16 & 0xff;
 515                 upperbit = ((cpuid >> 24) << 10) / assoc;
 516
 517                 va_align.mask     = (upperbit - 1) & PAGE_MASK;
 518                 va_align.flags    = ALIGN_VA_32 | ALIGN_VA_64;
 519
 520                 /* A random value per boot for bit slice [12:upper_bit) */
 521                 va_align.bits = get_random_int() & va_align.mask;
 522         }
 523
 524         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_MWAITX))
 525                 use_mwaitx_delay();
 526 }
 527
 528 static void early_init_amd(struct cpuinfo_x86 *c)
 529 {
 530         early_init_amd_mc(c);
 531
 532         /*
 533          * c->x86_power is 8000_0007 edx. Bit 8 is TSC runs at constant rate
 534          * with P/T states and does not stop in deep C-states
 535          */
 536         if (c->x86_power & (1 << 8)) {
 537                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_CONSTANT_TSC);
 538                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_NONSTOP_TSC);
 539                 if (!check_tsc_unstable())
 540                         set_sched_clock_stable();
 541         }
 542
 543 #ifdef CONFIG_X86_64
 544         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_SYSCALL32);
 545 #else
 546         /*  Set MTRR capability flag if appropriate */
 547         if (c->x86 == 5)
 548                 if (c->x86_model == 13 || c->x86_model == 9 ||
 549                     (c->x86_model == 8 && c->x86_mask >= 8))
 550                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_K6_MTRR);
 551 #endif
 552 #if defined(CONFIG_X86_LOCAL_APIC) && defined(CONFIG_PCI)
 553         /*
 554          * ApicID can always be treated as an 8-bit value for AMD APIC versions
 555          * >= 0x10, but even old K8s came out of reset with version 0x10. So, we
 556          * can safely set X86_FEATURE_EXTD_APICID unconditionally for families
 557          * after 16h.
 558          */
 559         if (cpu_has_apic && c->x86 > 0x16) {
 560                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_EXTD_APICID);
 561         } else if (cpu_has_apic && c->x86 >= 0xf) {
 562                 /* check CPU config space for extended APIC ID */
 563                 unsigned int val;
 564                 val = read_pci_config(0, 24, 0, 0x68);
 565                 if ((val & ((1 << 17) | (1 << 18))) == ((1 << 17) | (1 << 18)))
 566                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_EXTD_APICID);
 567         }
 568 #endif
 569
 570         /*
 571          * This is only needed to tell the kernel whether to use VMCALL
 572          * and VMMCALL.  VMMCALL is never executed except under virt, so
 573          * we can set it unconditionally.
 574          */
 575         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_VMMCALL);
 576
 577         /* F16h erratum 793, CVE-2013-6885 */
 578         if (c->x86 == 0x16 && c->x86_model <= 0xf)
 579                 msr_set_bit(MSR_AMD64_LS_CFG, 15);
 580 }
 581
 582 static const int amd_erratum_383[];
 583 static const int amd_erratum_400[];
 584 static bool cpu_has_amd_erratum(struct cpuinfo_x86 *cpu, const int *erratum);
 585
 586 static void init_amd_k8(struct cpuinfo_x86 *c)
 587 {
 588         u32 level;
 589         u64 value;
 590
 591         /* On C+ stepping K8 rep microcode works well for copy/memset */
 592         level = cpuid_eax(1);
 593         if ((level >= 0x0f48 && level < 0x0f50) || level >= 0x0f58)
 594                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_REP_GOOD);
 595
 596         /*
 597          * Some BIOSes incorrectly force this feature, but only K8 revision D
 598          * (model = 0x14) and later actually support it.
 599          * (AMD Erratum #110, docId: 25759).
 600          */
 601         if (c->x86_model < 0x14 && cpu_has(c, X86_FEATURE_LAHF_LM)) {
 602                 clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_LAHF_LM);
 603                 if (!rdmsrl_amd_safe(0xc001100d, &value)) {
 604                         value &= ~BIT_64(32);
 605                         wrmsrl_amd_safe(0xc001100d, value);
 606                 }
 607         }
 608
 609         if (!c->x86_model_id[0])
 610                 strcpy(c->x86_model_id, "Hammer");
 611
 612 #ifdef CONFIG_SMP
 613         /*
 614          * Disable TLB flush filter by setting HWCR.FFDIS on K8
 615          * bit 6 of msr C001_0015
 616          *
 617          * Errata 63 for SH-B3 steppings
 618          * Errata 122 for all steppings (F+ have it disabled by default)
 619          */
 620         msr_set_bit(MSR_K7_HWCR, 6);
 621 #endif
 622 }
 623
 624 static void init_amd_gh(struct cpuinfo_x86 *c)
 625 {
 626 #ifdef CONFIG_X86_64
 627         /* do this for boot cpu */
 628         if (c == &boot_cpu_data)
 629                 check_enable_amd_mmconf_dmi();
 630
 631         fam10h_check_enable_mmcfg();
 632 #endif
 633
 634         /*
 635          * Disable GART TLB Walk Errors on Fam10h. We do this here because this
 636          * is always needed when GART is enabled, even in a kernel which has no
 637          * MCE support built in. BIOS should disable GartTlbWlk Errors already.
 638          * If it doesn't, we do it here as suggested by the BKDG.
 639          *
 640          * Fixes: https://bugzilla.kernel.org/show_bug.cgi?id=33012
 641          */
 642         msr_set_bit(MSR_AMD64_MCx_MASK(4), 10);
 643
 644         /*
 645          * On family 10h BIOS may not have properly enabled WC+ support, causing
 646          * it to be converted to CD memtype. This may result in performance
 647          * degradation for certain nested-paging guests. Prevent this conversion
 648          * by clearing bit 24 in MSR_AMD64_BU_CFG2.
 649          *
 650          * NOTE: we want to use the _safe accessors so as not to #GP kvm
 651          * guests on older kvm hosts.
 652          */
 653         msr_clear_bit(MSR_AMD64_BU_CFG2, 24);
 654
 655         if (cpu_has_amd_erratum(c, amd_erratum_383))
 656                 set_cpu_bug(c, X86_BUG_AMD_TLB_MMATCH);
 657 }
 658
 659 static void init_amd_bd(struct cpuinfo_x86 *c)
 660 {
 661         u64 value;
 662
 663         /* re-enable TopologyExtensions if switched off by BIOS */
 664         if ((c->x86_model >= 0x10) && (c->x86_model <= 0x1f) &&
 665             !cpu_has(c, X86_FEATURE_TOPOEXT)) {
 666
 667                 if (msr_set_bit(0xc0011005, 54) > 0) {
 668                         rdmsrl(0xc0011005, value);
 669                         if (value & BIT_64(54)) {
 670                                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_TOPOEXT);
 671                                 pr_info(FW_INFO "CPU: Re-enabling disabled Topology Extensions Support.\n");
 672                         }
 673                 }
 674         }
 675
 676         /*
 677          * The way access filter has a performance penalty on some workloads.
 678          * Disable it on the affected CPUs.
 679          */
 680         if ((c->x86_model >= 0x02) && (c->x86_model < 0x20)) {
 681                 if (!rdmsrl_safe(0xc0011021, &value) && !(value & 0x1E)) {
 682                         value |= 0x1E;
 683                         wrmsrl_safe(0xc0011021, value);
 684                 }
 685         }
 686 }
 687
 688 static void init_amd(struct cpuinfo_x86 *c)
 689 {
 690         u32 dummy;
 691
 692         early_init_amd(c);
 693
 694         /*
 695          * Bit 31 in normal CPUID used for nonstandard 3DNow ID;
 696          * 3DNow is IDd by bit 31 in extended CPUID (1*32+31) anyway
 697          */
 698         clear_cpu_cap(c, 0*32+31);
 699
 700         if (c->x86 >= 0x10)
 701                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_REP_GOOD);
 702
 703         /* get apicid instead of initial apic id from cpuid */
 704         c->apicid = hard_smp_processor_id();
 705
 706         /* K6s reports MCEs but don't actually have all the MSRs */
 707         if (c->x86 < 6)
 708                 clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_MCE);
 709
 710         switch (c->x86) {
 711         case 4:    init_amd_k5(c); break;
 712         case 5:    init_amd_k6(c); break;
 713         case 6:    init_amd_k7(c); break;
 714         case 0xf:  init_amd_k8(c); break;
 715         case 0x10: init_amd_gh(c); break;
 716         case 0x15: init_amd_bd(c); break;
 717         }
 718
 719         /* Enable workaround for FXSAVE leak */
 720         if (c->x86 >= 6)
 721                 set_cpu_bug(c, X86_BUG_FXSAVE_LEAK);
 722
 723         cpu_detect_cache_sizes(c);
 724
 725         /* Multi core CPU? */
 726         if (c->extended_cpuid_level >= 0x80000008) {
 727                 amd_detect_cmp(c);
 728                 srat_detect_node(c);
 729         }
 730
 731 #ifdef CONFIG_X86_32
 732         detect_ht(c);
 733 #endif
 734
 735         init_amd_cacheinfo(c);
 736
 737         if (c->x86 >= 0xf)
 738                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_K8);
 739
 740         if (cpu_has_xmm2) {
 741                 /* MFENCE stops RDTSC speculation */
 742                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_MFENCE_RDTSC);
 743         }
 744
 745         /*
 746          * Family 0x12 and above processors have APIC timer
 747          * running in deep C states.
 748          */
 749         if (c->x86 > 0x11)
 750                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_ARAT);
 751
 752         if (cpu_has_amd_erratum(c, amd_erratum_400))
 753                 set_cpu_bug(c, X86_BUG_AMD_APIC_C1E);
 754
 755         rdmsr_safe(MSR_AMD64_PATCH_LEVEL, &c->microcode, &dummy);
 756
 757         /* 3DNow or LM implies PREFETCHW */
 758         if (!cpu_has(c, X86_FEATURE_3DNOWPREFETCH))
 759                 if (cpu_has(c, X86_FEATURE_3DNOW) || cpu_has(c, X86_FEATURE_LM))
 760                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_3DNOWPREFETCH);
 761
 762         /* AMD CPUs don't reset SS attributes on SYSRET */
 763         set_cpu_bug(c, X86_BUG_SYSRET_SS_ATTRS);
 764 }
 765
 766 #ifdef CONFIG_X86_32
 767 static unsigned int amd_size_cache(struct cpuinfo_x86 *c, unsigned int size)
 768 {
 769         /* AMD errata T13 (order #21922) */
 770         if ((c->x86 == 6)) {
 771                 /* Duron Rev A0 */
 772                 if (c->x86_model == 3 && c->x86_mask == 0)
 773                         size = 64;
 774                 /* Tbird rev A1/A2 */
 775                 if (c->x86_model == 4 &&
 776                         (c->x86_mask == 0 || c->x86_mask == 1))
 777                         size = 256;
 778         }
 779         return size;
 780 }
 781 #endif
 782
 783 static void cpu_detect_tlb_amd(struct cpuinfo_x86 *c)
 784 {
 785         u32 ebx, eax, ecx, edx;
 786         u16 mask = 0xfff;
 787
 788         if (c->x86 < 0xf)
 789                 return;
 790
 791         if (c->extended_cpuid_level < 0x80000006)
 792                 return;
 793
 794         cpuid(0x80000006, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
 795
 796         tlb_lld_4k[ENTRIES] = (ebx >> 16) & mask;
 797         tlb_lli_4k[ENTRIES] = ebx & mask;
 798
 799         /*
 800          * K8 doesn't have 2M/4M entries in the L2 TLB so read out the L1 TLB
 801          * characteristics from the CPUID function 0x80000005 instead.
 802          */
 803         if (c->x86 == 0xf) {
 804                 cpuid(0x80000005, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
 805                 mask = 0xff;
 806         }
 807
 808         /* Handle DTLB 2M and 4M sizes, fall back to L1 if L2 is disabled */
 809         if (!((eax >> 16) & mask))
 810                 tlb_lld_2m[ENTRIES] = (cpuid_eax(0x80000005) >> 16) & 0xff;
 811         else
 812                 tlb_lld_2m[ENTRIES] = (eax >> 16) & mask;
 813
 814         /* a 4M entry uses two 2M entries */
 815         tlb_lld_4m[ENTRIES] = tlb_lld_2m[ENTRIES] >> 1;
 816
 817         /* Handle ITLB 2M and 4M sizes, fall back to L1 if L2 is disabled */
 818         if (!(eax & mask)) {
 819                 /* Erratum 658 */
 820                 if (c->x86 == 0x15 && c->x86_model <= 0x1f) {
 821                         tlb_lli_2m[ENTRIES] = 1024;
 822                 } else {
 823                         cpuid(0x80000005, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
 824                         tlb_lli_2m[ENTRIES] = eax & 0xff;
 825                 }
 826         } else
 827                 tlb_lli_2m[ENTRIES] = eax & mask;
 828
 829         tlb_lli_4m[ENTRIES] = tlb_lli_2m[ENTRIES] >> 1;
 830 }
 831
 832 static const struct cpu_dev amd_cpu_dev = {
 833         .c_vendor       = "AMD",
 834         .c_ident        = { "AuthenticAMD" },
 835 #ifdef CONFIG_X86_32
 836         .legacy_models = {
 837                 { .family = 4, .model_names =
 838                   {
 839                           [3] = "486 DX/2",
 840                           [7] = "486 DX/2-WB",
 841                           [8] = "486 DX/4",
 842                           [9] = "486 DX/4-WB",
 843                           [14] = "Am5x86-WT",
 844                           [15] = "Am5x86-WB"
 845                   }
 846                 },
 847         },
 848         .legacy_cache_size = amd_size_cache,
 849 #endif
 850         .c_early_init   = early_init_amd,
 851         .c_detect_tlb   = cpu_detect_tlb_amd,
 852         .c_bsp_init     = bsp_init_amd,
 853         .c_init         = init_amd,
 854         .c_x86_vendor   = X86_VENDOR_AMD,
 855 };
 856
 857 cpu_dev_register(amd_cpu_dev);
 858
 859 /*
 860  * AMD errata checking
 861  *
 862  * Errata are defined as arrays of ints using the AMD_LEGACY_ERRATUM() or
 863  * AMD_OSVW_ERRATUM() macros. The latter is intended for newer errata that
 864  * have an OSVW id assigned, which it takes as first argument. Both take a
 865  * variable number of family-specific model-stepping ranges created by
 866  * AMD_MODEL_RANGE().
 867  *
 868  * Example:
 869  *
 870  * const int amd_erratum_319[] =
 871  *      AMD_LEGACY_ERRATUM(AMD_MODEL_RANGE(0x10, 0x2, 0x1, 0x4, 0x2),
 872  *                         AMD_MODEL_RANGE(0x10, 0x8, 0x0, 0x8, 0x0),
 873  *                         AMD_MODEL_RANGE(0x10, 0x9, 0x0, 0x9, 0x0));
 874  */
 875
 876 #define AMD_LEGACY_ERRATUM(...)         { -1, __VA_ARGS__, 0 }
 877 #define AMD_OSVW_ERRATUM(osvw_id, ...)  { osvw_id, __VA_ARGS__, 0 }
 878 #define AMD_MODEL_RANGE(f, m_start, s_start, m_end, s_end) \
 879         ((f << 24) | (m_start << 16) | (s_start << 12) | (m_end << 4) | (s_end))
 880 #define AMD_MODEL_RANGE_FAMILY(range)   (((range) >> 24) & 0xff)
 881 #define AMD_MODEL_RANGE_START(range)    (((range) >> 12) & 0xfff)
 882 #define AMD_MODEL_RANGE_END(range)      ((range) & 0xfff)
 883
 884 static const int amd_erratum_400[] =
 885         AMD_OSVW_ERRATUM(1, AMD_MODEL_RANGE(0xf, 0x41, 0x2, 0xff, 0xf),
 886                             AMD_MODEL_RANGE(0x10, 0x2, 0x1, 0xff, 0xf));
 887
 888 static const int amd_erratum_383[] =
 889         AMD_OSVW_ERRATUM(3, AMD_MODEL_RANGE(0x10, 0, 0, 0xff, 0xf));
 890
 891
 892 static bool cpu_has_amd_erratum(struct cpuinfo_x86 *cpu, const int *erratum)
 893 {
 894         int osvw_id = *erratum++;
 895         u32 range;
 896         u32 ms;
 897
 898         if (osvw_id >= 0 && osvw_id < 65536 &&
 899             cpu_has(cpu, X86_FEATURE_OSVW)) {
 900                 u64 osvw_len;
 901
 902                 rdmsrl(MSR_AMD64_OSVW_ID_LENGTH, osvw_len);
 903                 if (osvw_id < osvw_len) {
 904                         u64 osvw_bits;
 905
 906                         rdmsrl(MSR_AMD64_OSVW_STATUS + (osvw_id >> 6),
 907                             osvw_bits);
 908                         return osvw_bits & (1ULL << (osvw_id & 0x3f));
 909                 }
 910         }
 911
 912         /* OSVW unavailable or ID unknown, match family-model-stepping range */
 913         ms = (cpu->x86_model << 4) | cpu->x86_mask;
 914         while ((range = *erratum++))
 915                 if ((cpu->x86 == AMD_MODEL_RANGE_FAMILY(range)) &&
 916                     (ms >= AMD_MODEL_RANGE_START(range)) &&
 917                     (ms <= AMD_MODEL_RANGE_END(range)))
 918                         return true;
 919
 920         return false;
 921 }
 922
 923 void set_dr_addr_mask(unsigned long mask, int dr)
 924 {
 925         if (!cpu_has_bpext)
 926                 return;
 927
 928         switch (dr) {
 929         case 0:
 930                 wrmsr(MSR_F16H_DR0_ADDR_MASK, mask, 0);
 931                 break;
 932         case 1:
 933         case 2:
 934         case 3:
 935                 wrmsr(MSR_F16H_DR1_ADDR_MASK - 1 + dr, mask, 0);
 936                 break;
 937         default:
 938                 break;
 939         }
 940 }