kernel/arch/x86/kernel/cpu/microcode/intel.c

   1 /*
   2  * Intel CPU Microcode Update Driver for Linux
   3  *
   4  * Copyright (C) 2000-2006 Tigran Aivazian <tigran@aivazian.fsnet.co.uk>
   5  *               2006 Shaohua Li <shaohua.li@intel.com>
   6  *
   7  * Intel CPU microcode early update for Linux
   8  *
   9  * Copyright (C) 2012 Fenghua Yu <fenghua.yu@intel.com>
  10  *                    H Peter Anvin" <hpa@zytor.com>
  11  *
  12  * This program is free software; you can redistribute it and/or
  13  * modify it under the terms of the GNU General Public License
  14  * as published by the Free Software Foundation; either version
  15  * 2 of the License, or (at your option) any later version.
  16  */
  17
  18 /*
  19  * This needs to be before all headers so that pr_debug in printk.h doesn't turn
  20  * printk calls into no_printk().
  21  *
  22  *#define DEBUG
  23  */
  24 #define pr_fmt(fmt) "microcode: " fmt
  25
  26 #include <linux/earlycpio.h>
  27 #include <linux/firmware.h>
  28 #include <linux/uaccess.h>
  29 #include <linux/vmalloc.h>
  30 #include <linux/initrd.h>
  31 #include <linux/kernel.h>
  32 #include <linux/slab.h>
  33 #include <linux/cpu.h>
  34 #include <linux/mm.h>
  35
  36 #include <asm/microcode_intel.h>
  37 #include <asm/processor.h>
  38 #include <asm/tlbflush.h>
  39 #include <asm/setup.h>
  40 #include <asm/msr.h>
  41
  42 static unsigned long mc_saved_in_initrd[MAX_UCODE_COUNT];
  43 static struct mc_saved_data {
  44         unsigned int mc_saved_count;
  45         struct microcode_intel **mc_saved;
  46 } mc_saved_data;
  47
  48 static enum ucode_state
  49 load_microcode_early(struct microcode_intel **saved,
  50                      unsigned int num_saved, struct ucode_cpu_info *uci)
  51 {
  52         struct microcode_intel *ucode_ptr, *new_mc = NULL;
  53         struct microcode_header_intel *mc_hdr;
  54         int new_rev, ret, i;
  55
  56         new_rev = uci->cpu_sig.rev;
  57
  58         for (i = 0; i < num_saved; i++) {
  59                 ucode_ptr = saved[i];
  60                 mc_hdr    = (struct microcode_header_intel *)ucode_ptr;
  61
  62                 ret = has_newer_microcode(ucode_ptr,
  63                                           uci->cpu_sig.sig,
  64                                           uci->cpu_sig.pf,
  65                                           new_rev);
  66                 if (!ret)
  67                         continue;
  68
  69                 new_rev = mc_hdr->rev;
  70                 new_mc  = ucode_ptr;
  71         }
  72
  73         if (!new_mc)
  74                 return UCODE_NFOUND;
  75
  76         uci->mc = (struct microcode_intel *)new_mc;
  77         return UCODE_OK;
  78 }
  79
  80 static inline void
  81 copy_initrd_ptrs(struct microcode_intel **mc_saved, unsigned long *initrd,
  82                   unsigned long off, int num_saved)
  83 {
  84         int i;
  85
  86         for (i = 0; i < num_saved; i++)
  87                 mc_saved[i] = (struct microcode_intel *)(initrd[i] + off);
  88 }
  89
  90 #ifdef CONFIG_X86_32
  91 static void
  92 microcode_phys(struct microcode_intel **mc_saved_tmp,
  93                struct mc_saved_data *mc_saved_data)
  94 {
  95         int i;
  96         struct microcode_intel ***mc_saved;
  97
  98         mc_saved = (struct microcode_intel ***)
  99                    __pa_nodebug(&mc_saved_data->mc_saved);
 100         for (i = 0; i < mc_saved_data->mc_saved_count; i++) {
 101                 struct microcode_intel *p;
 102
 103                 p = *(struct microcode_intel **)
 104                         __pa_nodebug(mc_saved_data->mc_saved + i);
 105                 mc_saved_tmp[i] = (struct microcode_intel *)__pa_nodebug(p);
 106         }
 107 }
 108 #endif
 109
 110 static enum ucode_state
 111 load_microcode(struct mc_saved_data *mc_saved_data, unsigned long *initrd,
 112                unsigned long initrd_start, struct ucode_cpu_info *uci)
 113 {
 114         struct microcode_intel *mc_saved_tmp[MAX_UCODE_COUNT];
 115         unsigned int count = mc_saved_data->mc_saved_count;
 116
 117         if (!mc_saved_data->mc_saved) {
 118                 copy_initrd_ptrs(mc_saved_tmp, initrd, initrd_start, count);
 119
 120                 return load_microcode_early(mc_saved_tmp, count, uci);
 121         } else {
 122 #ifdef CONFIG_X86_32
 123                 microcode_phys(mc_saved_tmp, mc_saved_data);
 124                 return load_microcode_early(mc_saved_tmp, count, uci);
 125 #else
 126                 return load_microcode_early(mc_saved_data->mc_saved,
 127                                                     count, uci);
 128 #endif
 129         }
 130 }
 131
 132 /*
 133  * Given CPU signature and a microcode patch, this function finds if the
 134  * microcode patch has matching family and model with the CPU.
 135  */
 136 static enum ucode_state
 137 matching_model_microcode(struct microcode_header_intel *mc_header,
 138                         unsigned long sig)
 139 {
 140         unsigned int fam, model;
 141         unsigned int fam_ucode, model_ucode;
 142         struct extended_sigtable *ext_header;
 143         unsigned long total_size = get_totalsize(mc_header);
 144         unsigned long data_size = get_datasize(mc_header);
 145         int ext_sigcount, i;
 146         struct extended_signature *ext_sig;
 147
 148         fam   = __x86_family(sig);
 149         model = x86_model(sig);
 150
 151         fam_ucode   = __x86_family(mc_header->sig);
 152         model_ucode = x86_model(mc_header->sig);
 153
 154         if (fam == fam_ucode && model == model_ucode)
 155                 return UCODE_OK;
 156
 157         /* Look for ext. headers: */
 158         if (total_size <= data_size + MC_HEADER_SIZE)
 159                 return UCODE_NFOUND;
 160
 161         ext_header   = (void *) mc_header + data_size + MC_HEADER_SIZE;
 162         ext_sig      = (void *)ext_header + EXT_HEADER_SIZE;
 163         ext_sigcount = ext_header->count;
 164
 165         for (i = 0; i < ext_sigcount; i++) {
 166                 fam_ucode   = __x86_family(ext_sig->sig);
 167                 model_ucode = x86_model(ext_sig->sig);
 168
 169                 if (fam == fam_ucode && model == model_ucode)
 170                         return UCODE_OK;
 171
 172                 ext_sig++;
 173         }
 174         return UCODE_NFOUND;
 175 }
 176
 177 static int
 178 save_microcode(struct mc_saved_data *mc_saved_data,
 179                struct microcode_intel **mc_saved_src,
 180                unsigned int mc_saved_count)
 181 {
 182         int i, j;
 183         struct microcode_intel **saved_ptr;
 184         int ret;
 185
 186         if (!mc_saved_count)
 187                 return -EINVAL;
 188
 189         /*
 190          * Copy new microcode data.
 191          */
 192         saved_ptr = kcalloc(mc_saved_count, sizeof(struct microcode_intel *), GFP_KERNEL);
 193         if (!saved_ptr)
 194                 return -ENOMEM;
 195
 196         for (i = 0; i < mc_saved_count; i++) {
 197                 struct microcode_header_intel *mc_hdr;
 198                 struct microcode_intel *mc;
 199                 unsigned long size;
 200
 201                 if (!mc_saved_src[i]) {
 202                         ret = -EINVAL;
 203                         goto err;
 204                 }
 205
 206                 mc     = mc_saved_src[i];
 207                 mc_hdr = &mc->hdr;
 208                 size   = get_totalsize(mc_hdr);
 209
 210                 saved_ptr[i] = kmalloc(size, GFP_KERNEL);
 211                 if (!saved_ptr[i]) {
 212                         ret = -ENOMEM;
 213                         goto err;
 214                 }
 215
 216                 memcpy(saved_ptr[i], mc, size);
 217         }
 218
 219         /*
 220          * Point to newly saved microcode.
 221          */
 222         mc_saved_data->mc_saved = saved_ptr;
 223         mc_saved_data->mc_saved_count = mc_saved_count;
 224
 225         return 0;
 226
 227 err:
 228         for (j = 0; j <= i; j++)
 229                 kfree(saved_ptr[j]);
 230         kfree(saved_ptr);
 231
 232         return ret;
 233 }
 234
 235 /*
 236  * A microcode patch in ucode_ptr is saved into mc_saved
 237  * - if it has matching signature and newer revision compared to an existing
 238  *   patch mc_saved.
 239  * - or if it is a newly discovered microcode patch.
 240  *
 241  * The microcode patch should have matching model with CPU.
 242  *
 243  * Returns: The updated number @num_saved of saved microcode patches.
 244  */
 245 static unsigned int _save_mc(struct microcode_intel **mc_saved,
 246                              u8 *ucode_ptr, unsigned int num_saved)
 247 {
 248         struct microcode_header_intel *mc_hdr, *mc_saved_hdr;
 249         unsigned int sig, pf;
 250         int found = 0, i;
 251
 252         mc_hdr = (struct microcode_header_intel *)ucode_ptr;
 253
 254         for (i = 0; i < num_saved; i++) {
 255                 mc_saved_hdr = (struct microcode_header_intel *)mc_saved[i];
 256                 sig          = mc_saved_hdr->sig;
 257                 pf           = mc_saved_hdr->pf;
 258
 259                 if (!find_matching_signature(ucode_ptr, sig, pf))
 260                         continue;
 261
 262                 found = 1;
 263
 264                 if (mc_hdr->rev <= mc_saved_hdr->rev)
 265                         continue;
 266
 267                 /*
 268                  * Found an older ucode saved earlier. Replace it with
 269                  * this newer one.
 270                  */
 271                 mc_saved[i] = (struct microcode_intel *)ucode_ptr;
 272                 break;
 273         }
 274
 275         /* Newly detected microcode, save it to memory. */
 276         if (i >= num_saved && !found)
 277                 mc_saved[num_saved++] = (struct microcode_intel *)ucode_ptr;
 278
 279         return num_saved;
 280 }
 281
 282 /*
 283  * Get microcode matching with BSP's model. Only CPUs with the same model as
 284  * BSP can stay in the platform.
 285  */
 286 static enum ucode_state __init
 287 get_matching_model_microcode(int cpu, unsigned long start,
 288                              void *data, size_t size,
 289                              struct mc_saved_data *mc_saved_data,
 290                              unsigned long *mc_saved_in_initrd,
 291                              struct ucode_cpu_info *uci)
 292 {
 293         u8 *ucode_ptr = data;
 294         unsigned int leftover = size;
 295         enum ucode_state state = UCODE_OK;
 296         unsigned int mc_size;
 297         struct microcode_header_intel *mc_header;
 298         struct microcode_intel *mc_saved_tmp[MAX_UCODE_COUNT];
 299         unsigned int mc_saved_count = mc_saved_data->mc_saved_count;
 300         int i;
 301
 302         while (leftover && mc_saved_count < ARRAY_SIZE(mc_saved_tmp)) {
 303
 304                 if (leftover < sizeof(mc_header))
 305                         break;
 306
 307                 mc_header = (struct microcode_header_intel *)ucode_ptr;
 308
 309                 mc_size = get_totalsize(mc_header);
 310                 if (!mc_size || mc_size > leftover ||
 311                         microcode_sanity_check(ucode_ptr, 0) < 0)
 312                         break;
 313
 314                 leftover -= mc_size;
 315
 316                 /*
 317                  * Since APs with same family and model as the BSP may boot in
 318                  * the platform, we need to find and save microcode patches
 319                  * with the same family and model as the BSP.
 320                  */
 321                 if (matching_model_microcode(mc_header, uci->cpu_sig.sig) !=
 322                          UCODE_OK) {
 323                         ucode_ptr += mc_size;
 324                         continue;
 325                 }
 326
 327                 mc_saved_count = _save_mc(mc_saved_tmp, ucode_ptr, mc_saved_count);
 328
 329                 ucode_ptr += mc_size;
 330         }
 331
 332         if (leftover) {
 333                 state = UCODE_ERROR;
 334                 goto out;
 335         }
 336
 337         if (mc_saved_count == 0) {
 338                 state = UCODE_NFOUND;
 339                 goto out;
 340         }
 341
 342         for (i = 0; i < mc_saved_count; i++)
 343                 mc_saved_in_initrd[i] = (unsigned long)mc_saved_tmp[i] - start;
 344
 345         mc_saved_data->mc_saved_count = mc_saved_count;
 346 out:
 347         return state;
 348 }
 349
 350 static int collect_cpu_info_early(struct ucode_cpu_info *uci)
 351 {
 352         unsigned int val[2];
 353         unsigned int family, model;
 354         struct cpu_signature csig;
 355         unsigned int eax, ebx, ecx, edx;
 356
 357         csig.sig = 0;
 358         csig.pf = 0;
 359         csig.rev = 0;
 360
 361         memset(uci, 0, sizeof(*uci));
 362
 363         eax = 0x00000001;
 364         ecx = 0;
 365         native_cpuid(&eax, &ebx, &ecx, &edx);
 366         csig.sig = eax;
 367
 368         family = __x86_family(csig.sig);
 369         model  = x86_model(csig.sig);
 370
 371         if ((model >= 5) || (family > 6)) {
 372                 /* get processor flags from MSR 0x17 */
 373                 native_rdmsr(MSR_IA32_PLATFORM_ID, val[0], val[1]);
 374                 csig.pf = 1 << ((val[1] >> 18) & 7);
 375         }
 376         native_wrmsr(MSR_IA32_UCODE_REV, 0, 0);
 377
 378         /* As documented in the SDM: Do a CPUID 1 here */
 379         sync_core();
 380
 381         /* get the current revision from MSR 0x8B */
 382         native_rdmsr(MSR_IA32_UCODE_REV, val[0], val[1]);
 383
 384         csig.rev = val[1];
 385
 386         uci->cpu_sig = csig;
 387         uci->valid = 1;
 388
 389         return 0;
 390 }
 391
 392 static void show_saved_mc(void)
 393 {
 394 #ifdef DEBUG
 395         int i, j;
 396         unsigned int sig, pf, rev, total_size, data_size, date;
 397         struct ucode_cpu_info uci;
 398
 399         if (mc_saved_data.mc_saved_count == 0) {
 400                 pr_debug("no microcode data saved.\n");
 401                 return;
 402         }
 403         pr_debug("Total microcode saved: %d\n", mc_saved_data.mc_saved_count);
 404
 405         collect_cpu_info_early(&uci);
 406
 407         sig = uci.cpu_sig.sig;
 408         pf = uci.cpu_sig.pf;
 409         rev = uci.cpu_sig.rev;
 410         pr_debug("CPU: sig=0x%x, pf=0x%x, rev=0x%x\n", sig, pf, rev);
 411
 412         for (i = 0; i < mc_saved_data.mc_saved_count; i++) {
 413                 struct microcode_header_intel *mc_saved_header;
 414                 struct extended_sigtable *ext_header;
 415                 int ext_sigcount;
 416                 struct extended_signature *ext_sig;
 417
 418                 mc_saved_header = (struct microcode_header_intel *)
 419                                   mc_saved_data.mc_saved[i];
 420                 sig = mc_saved_header->sig;
 421                 pf = mc_saved_header->pf;
 422                 rev = mc_saved_header->rev;
 423                 total_size = get_totalsize(mc_saved_header);
 424                 data_size = get_datasize(mc_saved_header);
 425                 date = mc_saved_header->date;
 426
 427                 pr_debug("mc_saved[%d]: sig=0x%x, pf=0x%x, rev=0x%x, toal size=0x%x, date = %04x-%02x-%02x\n",
 428                          i, sig, pf, rev, total_size,
 429                          date & 0xffff,
 430                          date >> 24,
 431                          (date >> 16) & 0xff);
 432
 433                 /* Look for ext. headers: */
 434                 if (total_size <= data_size + MC_HEADER_SIZE)
 435                         continue;
 436
 437                 ext_header = (void *) mc_saved_header + data_size + MC_HEADER_SIZE;
 438                 ext_sigcount = ext_header->count;
 439                 ext_sig = (void *)ext_header + EXT_HEADER_SIZE;
 440
 441                 for (j = 0; j < ext_sigcount; j++) {
 442                         sig = ext_sig->sig;
 443                         pf = ext_sig->pf;
 444
 445                         pr_debug("\tExtended[%d]: sig=0x%x, pf=0x%x\n",
 446                                  j, sig, pf);
 447
 448                         ext_sig++;
 449                 }
 450
 451         }
 452 #endif
 453 }
 454
 455 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
 456 static DEFINE_MUTEX(x86_cpu_microcode_mutex);
 457 /*
 458  * Save this mc into mc_saved_data. So it will be loaded early when a CPU is
 459  * hot added or resumes.
 460  *
 461  * Please make sure this mc should be a valid microcode patch before calling
 462  * this function.
 463  */
 464 int save_mc_for_early(u8 *mc)
 465 {
 466         struct microcode_intel *mc_saved_tmp[MAX_UCODE_COUNT];
 467         unsigned int mc_saved_count_init;
 468         unsigned int mc_saved_count;
 469         struct microcode_intel **mc_saved;
 470         int ret = 0;
 471         int i;
 472
 473         /*
 474          * Hold hotplug lock so mc_saved_data is not accessed by a CPU in
 475          * hotplug.
 476          */
 477         mutex_lock(&x86_cpu_microcode_mutex);
 478
 479         mc_saved_count_init = mc_saved_data.mc_saved_count;
 480         mc_saved_count = mc_saved_data.mc_saved_count;
 481         mc_saved = mc_saved_data.mc_saved;
 482
 483         if (mc_saved && mc_saved_count)
 484                 memcpy(mc_saved_tmp, mc_saved,
 485                        mc_saved_count * sizeof(struct microcode_intel *));
 486         /*
 487          * Save the microcode patch mc in mc_save_tmp structure if it's a newer
 488          * version.
 489          */
 490         mc_saved_count = _save_mc(mc_saved_tmp, mc, mc_saved_count);
 491
 492         /*
 493          * Save the mc_save_tmp in global mc_saved_data.
 494          */
 495         ret = save_microcode(&mc_saved_data, mc_saved_tmp, mc_saved_count);
 496         if (ret) {
 497                 pr_err("Cannot save microcode patch.\n");
 498                 goto out;
 499         }
 500
 501         show_saved_mc();
 502
 503         /*
 504          * Free old saved microcode data.
 505          */
 506         if (mc_saved) {
 507                 for (i = 0; i < mc_saved_count_init; i++)
 508                         kfree(mc_saved[i]);
 509                 kfree(mc_saved);
 510         }
 511
 512 out:
 513         mutex_unlock(&x86_cpu_microcode_mutex);
 514
 515         return ret;
 516 }
 517 EXPORT_SYMBOL_GPL(save_mc_for_early);
 518 #endif
 519
 520 static bool __init load_builtin_intel_microcode(struct cpio_data *cp)
 521 {
 522 #ifdef CONFIG_X86_64
 523         unsigned int eax = 0x00000001, ebx, ecx = 0, edx;
 524         unsigned int family, model, stepping;
 525         char name[30];
 526
 527         native_cpuid(&eax, &ebx, &ecx, &edx);
 528
 529         family   = __x86_family(eax);
 530         model    = x86_model(eax);
 531         stepping = eax & 0xf;
 532
 533         sprintf(name, "intel-ucode/%02x-%02x-%02x", family, model, stepping);
 534
 535         return get_builtin_firmware(cp, name);
 536 #else
 537         return false;
 538 #endif
 539 }
 540
 541 static __initdata char ucode_name[] = "kernel/x86/microcode/GenuineIntel.bin";
 542 static __init enum ucode_state
 543 scan_microcode(struct mc_saved_data *mc_saved_data, unsigned long *initrd,
 544                unsigned long start, unsigned long size,
 545                struct ucode_cpu_info *uci)
 546 {
 547         struct cpio_data cd;
 548         long offset = 0;
 549 #ifdef CONFIG_X86_32
 550         char *p = (char *)__pa_nodebug(ucode_name);
 551 #else
 552         char *p = ucode_name;
 553 #endif
 554
 555         cd.data = NULL;
 556         cd.size = 0;
 557
 558         /* try built-in microcode if no initrd */
 559         if (!size) {
 560                 if (!load_builtin_intel_microcode(&cd))
 561                         return UCODE_ERROR;
 562         } else {
 563                 cd = find_cpio_data(p, (void *)start, size, &offset);
 564                 if (!cd.data)
 565                         return UCODE_ERROR;
 566         }
 567
 568         return get_matching_model_microcode(0, start, cd.data, cd.size,
 569                                             mc_saved_data, initrd, uci);
 570 }
 571
 572 /*
 573  * Print ucode update info.
 574  */
 575 static void
 576 print_ucode_info(struct ucode_cpu_info *uci, unsigned int date)
 577 {
 578         int cpu = smp_processor_id();
 579
 580         pr_info("CPU%d microcode updated early to revision 0x%x, date = %04x-%02x-%02x\n",
 581                 cpu,
 582                 uci->cpu_sig.rev,
 583                 date & 0xffff,
 584                 date >> 24,
 585                 (date >> 16) & 0xff);
 586 }
 587
 588 #ifdef CONFIG_X86_32
 589
 590 static int delay_ucode_info;
 591 static int current_mc_date;
 592
 593 /*
 594  * Print early updated ucode info after printk works. This is delayed info dump.
 595  */
 596 void show_ucode_info_early(void)
 597 {
 598         struct ucode_cpu_info uci;
 599
 600         if (delay_ucode_info) {
 601                 collect_cpu_info_early(&uci);
 602                 print_ucode_info(&uci, current_mc_date);
 603                 delay_ucode_info = 0;
 604         }
 605 }
 606
 607 /*
 608  * At this point, we can not call printk() yet. Keep microcode patch number in
 609  * mc_saved_data.mc_saved and delay printing microcode info in
 610  * show_ucode_info_early() until printk() works.
 611  */
 612 static void print_ucode(struct ucode_cpu_info *uci)
 613 {
 614         struct microcode_intel *mc_intel;
 615         int *delay_ucode_info_p;
 616         int *current_mc_date_p;
 617
 618         mc_intel = uci->mc;
 619         if (mc_intel == NULL)
 620                 return;
 621
 622         delay_ucode_info_p = (int *)__pa_nodebug(&delay_ucode_info);
 623         current_mc_date_p = (int *)__pa_nodebug(&current_mc_date);
 624
 625         *delay_ucode_info_p = 1;
 626         *current_mc_date_p = mc_intel->hdr.date;
 627 }
 628 #else
 629
 630 /*
 631  * Flush global tlb. We only do this in x86_64 where paging has been enabled
 632  * already and PGE should be enabled as well.
 633  */
 634 static inline void flush_tlb_early(void)
 635 {
 636         __native_flush_tlb_global_irq_disabled();
 637 }
 638
 639 static inline void print_ucode(struct ucode_cpu_info *uci)
 640 {
 641         struct microcode_intel *mc_intel;
 642
 643         mc_intel = uci->mc;
 644         if (mc_intel == NULL)
 645                 return;
 646
 647         print_ucode_info(uci, mc_intel->hdr.date);
 648 }
 649 #endif
 650
 651 static int apply_microcode_early(struct ucode_cpu_info *uci, bool early)
 652 {
 653         struct microcode_intel *mc_intel;
 654         unsigned int val[2];
 655
 656         mc_intel = uci->mc;
 657         if (mc_intel == NULL)
 658                 return 0;
 659
 660         /* write microcode via MSR 0x79 */
 661         native_wrmsr(MSR_IA32_UCODE_WRITE,
 662               (unsigned long) mc_intel->bits,
 663               (unsigned long) mc_intel->bits >> 16 >> 16);
 664         native_wrmsr(MSR_IA32_UCODE_REV, 0, 0);
 665
 666         /* As documented in the SDM: Do a CPUID 1 here */
 667         sync_core();
 668
 669         /* get the current revision from MSR 0x8B */
 670         native_rdmsr(MSR_IA32_UCODE_REV, val[0], val[1]);
 671         if (val[1] != mc_intel->hdr.rev)
 672                 return -1;
 673
 674 #ifdef CONFIG_X86_64
 675         /* Flush global tlb. This is precaution. */
 676         flush_tlb_early();
 677 #endif
 678         uci->cpu_sig.rev = val[1];
 679
 680         if (early)
 681                 print_ucode(uci);
 682         else
 683                 print_ucode_info(uci, mc_intel->hdr.date);
 684
 685         return 0;
 686 }
 687
 688 /*
 689  * This function converts microcode patch offsets previously stored in
 690  * mc_saved_in_initrd to pointers and stores the pointers in mc_saved_data.
 691  */
 692 int __init save_microcode_in_initrd_intel(void)
 693 {
 694         unsigned int count = mc_saved_data.mc_saved_count;
 695         struct microcode_intel *mc_saved[MAX_UCODE_COUNT];
 696         int ret = 0;
 697
 698         if (count == 0)
 699                 return ret;
 700
 701         copy_initrd_ptrs(mc_saved, mc_saved_in_initrd, get_initrd_start(), count);
 702         ret = save_microcode(&mc_saved_data, mc_saved, count);
 703         if (ret)
 704                 pr_err("Cannot save microcode patches from initrd.\n");
 705
 706         show_saved_mc();
 707
 708         return ret;
 709 }
 710
 711 static void __init
 712 _load_ucode_intel_bsp(struct mc_saved_data *mc_saved_data,
 713                       unsigned long *initrd,
 714                       unsigned long start, unsigned long size)
 715 {
 716         struct ucode_cpu_info uci;
 717         enum ucode_state ret;
 718
 719         collect_cpu_info_early(&uci);
 720
 721         ret = scan_microcode(mc_saved_data, initrd, start, size, &uci);
 722         if (ret != UCODE_OK)
 723                 return;
 724
 725         ret = load_microcode(mc_saved_data, initrd, start, &uci);
 726         if (ret != UCODE_OK)
 727                 return;
 728
 729         apply_microcode_early(&uci, true);
 730 }
 731
 732 void __init load_ucode_intel_bsp(void)
 733 {
 734         u64 start, size;
 735 #ifdef CONFIG_X86_32
 736         struct boot_params *p;
 737
 738         p       = (struct boot_params *)__pa_nodebug(&boot_params);
 739         size    = p->hdr.ramdisk_size;
 740
 741         /*
 742          * Set start only if we have an initrd image. We cannot use initrd_start
 743          * because it is not set that early yet.
 744          */
 745         start   = (size ? p->hdr.ramdisk_image : 0);
 746
 747         _load_ucode_intel_bsp((struct mc_saved_data *)__pa_nodebug(&mc_saved_data),
 748                               (unsigned long *)__pa_nodebug(&mc_saved_in_initrd),
 749                               start, size);
 750 #else
 751         size    = boot_params.hdr.ramdisk_size;
 752         start   = (size ? boot_params.hdr.ramdisk_image + PAGE_OFFSET : 0);
 753
 754         _load_ucode_intel_bsp(&mc_saved_data, mc_saved_in_initrd, start, size);
 755 #endif
 756 }
 757
 758 void load_ucode_intel_ap(void)
 759 {
 760         struct mc_saved_data *mc_saved_data_p;
 761         struct ucode_cpu_info uci;
 762         unsigned long *mc_saved_in_initrd_p;
 763         enum ucode_state ret;
 764 #ifdef CONFIG_X86_32
 765
 766         mc_saved_in_initrd_p = (unsigned long *)__pa_nodebug(mc_saved_in_initrd);
 767         mc_saved_data_p = (struct mc_saved_data *)__pa_nodebug(&mc_saved_data);
 768 #else
 769         mc_saved_in_initrd_p = mc_saved_in_initrd;
 770         mc_saved_data_p = &mc_saved_data;
 771 #endif
 772
 773         /*
 774          * If there is no valid ucode previously saved in memory, no need to
 775          * update ucode on this AP.
 776          */
 777         if (mc_saved_data_p->mc_saved_count == 0)
 778                 return;
 779
 780         collect_cpu_info_early(&uci);
 781         ret = load_microcode(mc_saved_data_p, mc_saved_in_initrd_p,
 782                              get_initrd_start_addr(), &uci);
 783
 784         if (ret != UCODE_OK)
 785                 return;
 786
 787         apply_microcode_early(&uci, true);
 788 }
 789
 790 void reload_ucode_intel(void)
 791 {
 792         struct ucode_cpu_info uci;
 793         enum ucode_state ret;
 794
 795         if (!mc_saved_data.mc_saved_count)
 796                 return;
 797
 798         collect_cpu_info_early(&uci);
 799
 800         ret = load_microcode_early(mc_saved_data.mc_saved,
 801                                    mc_saved_data.mc_saved_count, &uci);
 802         if (ret != UCODE_OK)
 803                 return;
 804
 805         apply_microcode_early(&uci, false);
 806 }
 807
 808 static int collect_cpu_info(int cpu_num, struct cpu_signature *csig)
 809 {
 810         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu_num);
 811         unsigned int val[2];
 812
 813         memset(csig, 0, sizeof(*csig));
 814
 815         csig->sig = cpuid_eax(0x00000001);
 816
 817         if ((c->x86_model >= 5) || (c->x86 > 6)) {
 818                 /* get processor flags from MSR 0x17 */
 819                 rdmsr(MSR_IA32_PLATFORM_ID, val[0], val[1]);
 820                 csig->pf = 1 << ((val[1] >> 18) & 7);
 821         }
 822
 823         csig->rev = c->microcode;
 824         pr_info("CPU%d sig=0x%x, pf=0x%x, revision=0x%x\n",
 825                 cpu_num, csig->sig, csig->pf, csig->rev);
 826
 827         return 0;
 828 }
 829
 830 /*
 831  * return 0 - no update found
 832  * return 1 - found update
 833  */
 834 static int get_matching_mc(struct microcode_intel *mc_intel, int cpu)
 835 {
 836         struct cpu_signature cpu_sig;
 837         unsigned int csig, cpf, crev;
 838
 839         collect_cpu_info(cpu, &cpu_sig);
 840
 841         csig = cpu_sig.sig;
 842         cpf = cpu_sig.pf;
 843         crev = cpu_sig.rev;
 844
 845         return has_newer_microcode(mc_intel, csig, cpf, crev);
 846 }
 847
 848 static int apply_microcode_intel(int cpu)
 849 {
 850         struct microcode_intel *mc_intel;
 851         struct ucode_cpu_info *uci;
 852         unsigned int val[2];
 853         int cpu_num = raw_smp_processor_id();
 854         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu_num);
 855
 856         uci = ucode_cpu_info + cpu;
 857         mc_intel = uci->mc;
 858
 859         /* We should bind the task to the CPU */
 860         BUG_ON(cpu_num != cpu);
 861
 862         if (mc_intel == NULL)
 863                 return 0;
 864
 865         /*
 866          * Microcode on this CPU could be updated earlier. Only apply the
 867          * microcode patch in mc_intel when it is newer than the one on this
 868          * CPU.
 869          */
 870         if (get_matching_mc(mc_intel, cpu) == 0)
 871                 return 0;
 872
 873         /* write microcode via MSR 0x79 */
 874         wrmsr(MSR_IA32_UCODE_WRITE,
 875               (unsigned long) mc_intel->bits,
 876               (unsigned long) mc_intel->bits >> 16 >> 16);
 877         wrmsr(MSR_IA32_UCODE_REV, 0, 0);
 878
 879         /* As documented in the SDM: Do a CPUID 1 here */
 880         sync_core();
 881
 882         /* get the current revision from MSR 0x8B */
 883         rdmsr(MSR_IA32_UCODE_REV, val[0], val[1]);
 884
 885         if (val[1] != mc_intel->hdr.rev) {
 886                 pr_err("CPU%d update to revision 0x%x failed\n",
 887                        cpu_num, mc_intel->hdr.rev);
 888                 return -1;
 889         }
 890         pr_info("CPU%d updated to revision 0x%x, date = %04x-%02x-%02x\n",
 891                 cpu_num, val[1],
 892                 mc_intel->hdr.date & 0xffff,
 893                 mc_intel->hdr.date >> 24,
 894                 (mc_intel->hdr.date >> 16) & 0xff);
 895
 896         uci->cpu_sig.rev = val[1];
 897         c->microcode = val[1];
 898
 899         return 0;
 900 }
 901
 902 static enum ucode_state generic_load_microcode(int cpu, void *data, size_t size,
 903                                 int (*get_ucode_data)(void *, const void *, size_t))
 904 {
 905         struct ucode_cpu_info *uci = ucode_cpu_info + cpu;
 906         u8 *ucode_ptr = data, *new_mc = NULL, *mc = NULL;
 907         int new_rev = uci->cpu_sig.rev;
 908         unsigned int leftover = size;
 909         enum ucode_state state = UCODE_OK;
 910         unsigned int curr_mc_size = 0;
 911         unsigned int csig, cpf;
 912
 913         while (leftover) {
 914                 struct microcode_header_intel mc_header;
 915                 unsigned int mc_size;
 916
 917                 if (leftover < sizeof(mc_header)) {
 918                         pr_err("error! Truncated header in microcode data file\n");
 919                         break;
 920                 }
 921
 922                 if (get_ucode_data(&mc_header, ucode_ptr, sizeof(mc_header)))
 923                         break;
 924
 925                 mc_size = get_totalsize(&mc_header);
 926                 if (!mc_size || mc_size > leftover) {
 927                         pr_err("error! Bad data in microcode data file\n");
 928                         break;
 929                 }
 930
 931                 /* For performance reasons, reuse mc area when possible */
 932                 if (!mc || mc_size > curr_mc_size) {
 933                         vfree(mc);
 934                         mc = vmalloc(mc_size);
 935                         if (!mc)
 936                                 break;
 937                         curr_mc_size = mc_size;
 938                 }
 939
 940                 if (get_ucode_data(mc, ucode_ptr, mc_size) ||
 941                     microcode_sanity_check(mc, 1) < 0) {
 942                         break;
 943                 }
 944
 945                 csig = uci->cpu_sig.sig;
 946                 cpf = uci->cpu_sig.pf;
 947                 if (has_newer_microcode(mc, csig, cpf, new_rev)) {
 948                         vfree(new_mc);
 949                         new_rev = mc_header.rev;
 950                         new_mc  = mc;
 951                         mc = NULL;      /* trigger new vmalloc */
 952                 }
 953
 954                 ucode_ptr += mc_size;
 955                 leftover  -= mc_size;
 956         }
 957
 958         vfree(mc);
 959
 960         if (leftover) {
 961                 vfree(new_mc);
 962                 state = UCODE_ERROR;
 963                 goto out;
 964         }
 965
 966         if (!new_mc) {
 967                 state = UCODE_NFOUND;
 968                 goto out;
 969         }
 970
 971         vfree(uci->mc);
 972         uci->mc = (struct microcode_intel *)new_mc;
 973
 974         /*
 975          * If early loading microcode is supported, save this mc into
 976          * permanent memory. So it will be loaded early when a CPU is hot added
 977          * or resumes.
 978          */
 979         save_mc_for_early(new_mc);
 980
 981         pr_debug("CPU%d found a matching microcode update with version 0x%x (current=0x%x)\n",
 982                  cpu, new_rev, uci->cpu_sig.rev);
 983 out:
 984         return state;
 985 }
 986
 987 static int get_ucode_fw(void *to, const void *from, size_t n)
 988 {
 989         memcpy(to, from, n);
 990         return 0;
 991 }
 992
 993 static enum ucode_state request_microcode_fw(int cpu, struct device *device,
 994                                              bool refresh_fw)
 995 {
 996         char name[30];
 997         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
 998         const struct firmware *firmware;
 999         enum ucode_state ret;
1000
1001         sprintf(name, "intel-ucode/%02x-%02x-%02x",
1002                 c->x86, c->x86_model, c->x86_mask);
1003
1004         if (request_firmware_direct(&firmware, name, device)) {
1005                 pr_debug("data file %s load failed\n", name);
1006                 return UCODE_NFOUND;
1007         }
1008
1009         ret = generic_load_microcode(cpu, (void *)firmware->data,
1010                                      firmware->size, &get_ucode_fw);
1011
1012         release_firmware(firmware);
1013
1014         return ret;
1015 }
1016
1017 static int get_ucode_user(void *to, const void *from, size_t n)
1018 {
1019         return copy_from_user(to, from, n);
1020 }
1021
1022 static enum ucode_state
1023 request_microcode_user(int cpu, const void __user *buf, size_t size)
1024 {
1025         return generic_load_microcode(cpu, (void *)buf, size, &get_ucode_user);
1026 }
1027
1028 static void microcode_fini_cpu(int cpu)
1029 {
1030         struct ucode_cpu_info *uci = ucode_cpu_info + cpu;
1031
1032         vfree(uci->mc);
1033         uci->mc = NULL;
1034 }
1035
1036 static struct microcode_ops microcode_intel_ops = {
1037         .request_microcode_user           = request_microcode_user,
1038         .request_microcode_fw             = request_microcode_fw,
1039         .collect_cpu_info                 = collect_cpu_info,
1040         .apply_microcode                  = apply_microcode_intel,
1041         .microcode_fini_cpu               = microcode_fini_cpu,
1042 };
1043
1044 struct microcode_ops * __init init_intel_microcode(void)
1045 {
1046         struct cpuinfo_x86 *c = &boot_cpu_data;
1047
1048         if (c->x86_vendor != X86_VENDOR_INTEL || c->x86 < 6 ||
1049             cpu_has(c, X86_FEATURE_IA64)) {
1050                 pr_err("Intel CPU family 0x%x not supported\n", c->x86);
1051                 return NULL;
1052         }
1053
1054         return &microcode_intel_ops;
1055 }
1056