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"
  79         ".type vide, @function\n"
  80         ".align 4\n"
  81         "vide: ret\n");
  82
  83 static void init_amd_k5(struct cpuinfo_x86 *c)
  84 {
  85 #ifdef CONFIG_X86_32
  86 /*
  87  * General Systems BIOSen alias the cpu frequency registers
  88  * of the Elan at 0x000df000. Unfortunately, one of the Linux
  89  * drivers subsequently pokes it, and changes the CPU speed.
  90  * Workaround : Remove the unneeded alias.
  91  */
  92 #define CBAR            (0xfffc) /* Configuration Base Address  (32-bit) */
  93 #define CBAR_ENB        (0x80000000)
  94 #define CBAR_KEY        (0X000000CB)
  95         if (c->x86_model == 9 || c->x86_model == 10) {
  96                 if (inl(CBAR) & CBAR_ENB)
  97                         outl(0 | CBAR_KEY, CBAR);
  98         }
  99 #endif
 100 }
 101
 102 static void init_amd_k6(struct cpuinfo_x86 *c)
 103 {
 104 #ifdef CONFIG_X86_32
 105         u32 l, h;
 106         int mbytes = get_num_physpages() >> (20-PAGE_SHIFT);
 107
 108         if (c->x86_model < 6) {
 109                 /* Based on AMD doc 20734R - June 2000 */
 110                 if (c->x86_model == 0) {
 111                         clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_APIC);
 112                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_PGE);
 113                 }
 114                 return;
 115         }
 116
 117         if (c->x86_model == 6 && c->x86_mask == 1) {
 118                 const int K6_BUG_LOOP = 1000000;
 119                 int n;
 120                 void (*f_vide)(void);
 121                 u64 d, d2;
 122
 123                 pr_info("AMD K6 stepping B detected - ");
 124
 125                 /*
 126                  * It looks like AMD fixed the 2.6.2 bug and improved indirect
 127                  * calls at the same time.
 128                  */
 129
 130                 n = K6_BUG_LOOP;
 131                 f_vide = vide;
 132                 d = rdtsc();
 133                 while (n--)
 134                         f_vide();
 135                 d2 = rdtsc();
 136                 d = d2-d;
 137
 138                 if (d > 20*K6_BUG_LOOP)
 139                         pr_cont("system stability may be impaired when more than 32 MB are used.\n");
 140                 else
 141                         pr_cont("probably OK (after B9730xxxx).\n");
 142         }
 143
 144         /* K6 with old style WHCR */
 145         if (c->x86_model < 8 ||
 146            (c->x86_model == 8 && c->x86_mask < 8)) {
 147                 /* We can only write allocate on the low 508Mb */
 148                 if (mbytes > 508)
 149                         mbytes = 508;
 150
 151                 rdmsr(MSR_K6_WHCR, l, h);
 152                 if ((l&0x0000FFFF) == 0) {
 153                         unsigned long flags;
 154                         l = (1<<0)|((mbytes/4)<<1);
 155                         local_irq_save(flags);
 156                         wbinvd();
 157                         wrmsr(MSR_K6_WHCR, l, h);
 158                         local_irq_restore(flags);
 159                         pr_info("Enabling old style K6 write allocation for %d Mb\n",
 160                                 mbytes);
 161                 }
 162                 return;
 163         }
 164
 165         if ((c->x86_model == 8 && c->x86_mask > 7) ||
 166              c->x86_model == 9 || c->x86_model == 13) {
 167                 /* The more serious chips .. */
 168
 169                 if (mbytes > 4092)
 170                         mbytes = 4092;
 171
 172                 rdmsr(MSR_K6_WHCR, l, h);
 173                 if ((l&0xFFFF0000) == 0) {
 174                         unsigned long flags;
 175                         l = ((mbytes>>2)<<22)|(1<<16);
 176                         local_irq_save(flags);
 177                         wbinvd();
 178                         wrmsr(MSR_K6_WHCR, l, h);
 179                         local_irq_restore(flags);
 180                         pr_info("Enabling new style K6 write allocation for %d Mb\n",
 181                                 mbytes);
 182                 }
 183
 184                 return;
 185         }
 186
 187         if (c->x86_model == 10) {
 188                 /* AMD Geode LX is model 10 */
 189                 /* placeholder for any needed mods */
 190                 return;
 191         }
 192 #endif
 193 }
 194
 195 static void init_amd_k7(struct cpuinfo_x86 *c)
 196 {
 197 #ifdef CONFIG_X86_32
 198         u32 l, h;
 199
 200         /*
 201          * Bit 15 of Athlon specific MSR 15, needs to be 0
 202          * to enable SSE on Palomino/Morgan/Barton CPU's.
 203          * If the BIOS didn't enable it already, enable it here.
 204          */
 205         if (c->x86_model >= 6 && c->x86_model <= 10) {
 206                 if (!cpu_has(c, X86_FEATURE_XMM)) {
 207                         pr_info("Enabling disabled K7/SSE Support.\n");
 208                         msr_clear_bit(MSR_K7_HWCR, 15);
 209                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_XMM);
 210                 }
 211         }
 212
 213         /*
 214          * It's been determined by AMD that Athlons since model 8 stepping 1
 215          * are more robust with CLK_CTL set to 200xxxxx instead of 600xxxxx
 216          * As per AMD technical note 27212 0.2
 217          */
 218         if ((c->x86_model == 8 && c->x86_mask >= 1) || (c->x86_model > 8)) {
 219                 rdmsr(MSR_K7_CLK_CTL, l, h);
 220                 if ((l & 0xfff00000) != 0x20000000) {
 221                         pr_info("CPU: CLK_CTL MSR was %x. Reprogramming to %x\n",
 222                                 l, ((l & 0x000fffff)|0x20000000));
 223                         wrmsr(MSR_K7_CLK_CTL, (l & 0x000fffff)|0x20000000, h);
 224                 }
 225         }
 226
 227         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_K7);
 228
 229         /* calling is from identify_secondary_cpu() ? */
 230         if (!c->cpu_index)
 231                 return;
 232
 233         /*
 234          * Certain Athlons might work (for various values of 'work') in SMP
 235          * but they are not certified as MP capable.
 236          */
 237         /* Athlon 660/661 is valid. */
 238         if ((c->x86_model == 6) && ((c->x86_mask == 0) ||
 239             (c->x86_mask == 1)))
 240                 return;
 241
 242         /* Duron 670 is valid */
 243         if ((c->x86_model == 7) && (c->x86_mask == 0))
 244                 return;
 245
 246         /*
 247          * Athlon 662, Duron 671, and Athlon >model 7 have capability
 248          * bit. It's worth noting that the A5 stepping (662) of some
 249          * Athlon XP's have the MP bit set.
 250          * See http://www.heise.de/newsticker/data/jow-18.10.01-000 for
 251          * more.
 252          */
 253         if (((c->x86_model == 6) && (c->x86_mask >= 2)) ||
 254             ((c->x86_model == 7) && (c->x86_mask >= 1)) ||
 255              (c->x86_model > 7))
 256                 if (cpu_has(c, X86_FEATURE_MP))
 257                         return;
 258
 259         /* If we get here, not a certified SMP capable AMD system. */
 260
 261         /*
 262          * Don't taint if we are running SMP kernel on a single non-MP
 263          * approved Athlon
 264          */
 265         WARN_ONCE(1, "WARNING: This combination of AMD"
 266                 " processors is not suitable for SMP.\n");
 267         add_taint(TAINT_CPU_OUT_OF_SPEC, LOCKDEP_NOW_UNRELIABLE);
 268 #endif
 269 }
 270
 271 #ifdef CONFIG_NUMA
 272 /*
 273  * To workaround broken NUMA config.  Read the comment in
 274  * srat_detect_node().
 275  */
 276 static int nearby_node(int apicid)
 277 {
 278         int i, node;
 279
 280         for (i = apicid - 1; i >= 0; i--) {
 281                 node = __apicid_to_node[i];
 282                 if (node != NUMA_NO_NODE && node_online(node))
 283                         return node;
 284         }
 285         for (i = apicid + 1; i < MAX_LOCAL_APIC; i++) {
 286                 node = __apicid_to_node[i];
 287                 if (node != NUMA_NO_NODE && node_online(node))
 288                         return node;
 289         }
 290         return first_node(node_online_map); /* Shouldn't happen */
 291 }
 292 #endif
 293
 294 /*
 295  * Fixup core topology information for
 296  * (1) AMD multi-node processors
 297  *     Assumption: Number of cores in each internal node is the same.
 298  * (2) AMD processors supporting compute units
 299  */
 300 #ifdef CONFIG_SMP
 301 static void amd_get_topology(struct cpuinfo_x86 *c)
 302 {
 303         u32 cores_per_cu = 1;
 304         u8 node_id;
 305         int cpu = smp_processor_id();
 306
 307         /* get information required for multi-node processors */
 308         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_TOPOEXT)) {
 309                 u32 eax, ebx, ecx, edx;
 310
 311                 cpuid(0x8000001e, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
 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                 node_id = value & 7;
 323         } else
 324                 return;
 325
 326         /* fixup multi-node processor information */
 327         if (nodes_per_socket > 1) {
 328                 u32 cores_per_node;
 329                 u32 cus_per_node;
 330
 331                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_AMD_DCM);
 332                 cores_per_node = c->x86_max_cores / nodes_per_socket;
 333                 cus_per_node = cores_per_node / cores_per_cu;
 334
 335                 /* store NodeID, use llc_shared_map to store sibling info */
 336                 per_cpu(cpu_llc_id, cpu) = node_id;
 337
 338                 /* core id has to be in the [0 .. cores_per_node - 1] range */
 339                 c->cpu_core_id %= cores_per_node;
 340                 c->compute_unit_id %= cus_per_node;
 341         }
 342 }
 343 #endif
 344
 345 /*
 346  * On a AMD dual core setup the lower bits of the APIC id distinguish the cores.
 347  * Assumes number of cores is a power of two.
 348  */
 349 static void amd_detect_cmp(struct cpuinfo_x86 *c)
 350 {
 351 #ifdef CONFIG_SMP
 352         unsigned bits;
 353         int cpu = smp_processor_id();
 354         unsigned int socket_id, core_complex_id;
 355
 356         bits = c->x86_coreid_bits;
 357         /* Low order bits define the core id (index of core in socket) */
 358         c->cpu_core_id = c->initial_apicid & ((1 << bits)-1);
 359         /* Convert the initial APIC ID into the socket ID */
 360         c->phys_proc_id = c->initial_apicid >> bits;
 361         /* use socket ID also for last level cache */
 362         per_cpu(cpu_llc_id, cpu) = c->phys_proc_id;
 363         amd_get_topology(c);
 364
 365         /*
 366          * Fix percpu cpu_llc_id here as LLC topology is different
 367          * for Fam17h systems.
 368          */
 369          if (c->x86 != 0x17 || !cpuid_edx(0x80000006))
 370                 return;
 371
 372         socket_id       = (c->apicid >> bits) - 1;
 373         core_complex_id = (c->apicid & ((1 << bits) - 1)) >> 3;
 374
 375         per_cpu(cpu_llc_id, cpu) = (socket_id << 3) | core_complex_id;
 376 #endif
 377 }
 378
 379 u16 amd_get_nb_id(int cpu)
 380 {
 381         u16 id = 0;
 382 #ifdef CONFIG_SMP
 383         id = per_cpu(cpu_llc_id, cpu);
 384 #endif
 385         return id;
 386 }
 387 EXPORT_SYMBOL_GPL(amd_get_nb_id);
 388
 389 u32 amd_get_nodes_per_socket(void)
 390 {
 391         return nodes_per_socket;
 392 }
 393 EXPORT_SYMBOL_GPL(amd_get_nodes_per_socket);
 394
 395 static void srat_detect_node(struct cpuinfo_x86 *c)
 396 {
 397 #ifdef CONFIG_NUMA
 398         int cpu = smp_processor_id();
 399         int node;
 400         unsigned apicid = c->apicid;
 401
 402         node = numa_cpu_node(cpu);
 403         if (node == NUMA_NO_NODE)
 404                 node = per_cpu(cpu_llc_id, cpu);
 405
 406         /*
 407          * On multi-fabric platform (e.g. Numascale NumaChip) a
 408          * platform-specific handler needs to be called to fixup some
 409          * IDs of the CPU.
 410          */
 411         if (x86_cpuinit.fixup_cpu_id)
 412                 x86_cpuinit.fixup_cpu_id(c, node);
 413
 414         if (!node_online(node)) {
 415                 /*
 416                  * Two possibilities here:
 417                  *
 418                  * - The CPU is missing memory and no node was created.  In
 419                  *   that case try picking one from a nearby CPU.
 420                  *
 421                  * - The APIC IDs differ from the HyperTransport node IDs
 422                  *   which the K8 northbridge parsing fills in.  Assume
 423                  *   they are all increased by a constant offset, but in
 424                  *   the same order as the HT nodeids.  If that doesn't
 425                  *   result in a usable node fall back to the path for the
 426                  *   previous case.
 427                  *
 428                  * This workaround operates directly on the mapping between
 429                  * APIC ID and NUMA node, assuming certain relationship
 430                  * between APIC ID, HT node ID and NUMA topology.  As going
 431                  * through CPU mapping may alter the outcome, directly
 432                  * access __apicid_to_node[].
 433                  */
 434                 int ht_nodeid = c->initial_apicid;
 435
 436                 if (__apicid_to_node[ht_nodeid] != NUMA_NO_NODE)
 437                         node = __apicid_to_node[ht_nodeid];
 438                 /* Pick a nearby node */
 439                 if (!node_online(node))
 440                         node = nearby_node(apicid);
 441         }
 442         numa_set_node(cpu, node);
 443 #endif
 444 }
 445
 446 static void early_init_amd_mc(struct cpuinfo_x86 *c)
 447 {
 448 #ifdef CONFIG_SMP
 449         unsigned bits, ecx;
 450
 451         /* Multi core CPU? */
 452         if (c->extended_cpuid_level < 0x80000008)
 453                 return;
 454
 455         ecx = cpuid_ecx(0x80000008);
 456
 457         c->x86_max_cores = (ecx & 0xff) + 1;
 458
 459         /* CPU telling us the core id bits shift? */
 460         bits = (ecx >> 12) & 0xF;
 461
 462         /* Otherwise recompute */
 463         if (bits == 0) {
 464                 while ((1 << bits) < c->x86_max_cores)
 465                         bits++;
 466         }
 467
 468         c->x86_coreid_bits = bits;
 469 #endif
 470 }
 471
 472 static void bsp_init_amd(struct cpuinfo_x86 *c)
 473 {
 474
 475 #ifdef CONFIG_X86_64
 476         if (c->x86 >= 0xf) {
 477                 unsigned long long tseg;
 478
 479                 /*
 480                  * Split up direct mapping around the TSEG SMM area.
 481                  * Don't do it for gbpages because there seems very little
 482                  * benefit in doing so.
 483                  */
 484                 if (!rdmsrl_safe(MSR_K8_TSEG_ADDR, &tseg)) {
 485                         unsigned long pfn = tseg >> PAGE_SHIFT;
 486
 487                         pr_debug("tseg: %010llx\n", tseg);
 488                         if (pfn_range_is_mapped(pfn, pfn + 1))
 489                                 set_memory_4k((unsigned long)__va(tseg), 1);
 490                 }
 491         }
 492 #endif
 493
 494         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_CONSTANT_TSC)) {
 495
 496                 if (c->x86 > 0x10 ||
 497                     (c->x86 == 0x10 && c->x86_model >= 0x2)) {
 498                         u64 val;
 499
 500                         rdmsrl(MSR_K7_HWCR, val);
 501                         if (!(val & BIT(24)))
 502                                 pr_warn(FW_BUG "TSC doesn't count with P0 frequency!\n");
 503                 }
 504         }
 505
 506         if (c->x86 == 0x15) {
 507                 unsigned long upperbit;
 508                 u32 cpuid, assoc;
 509
 510                 cpuid    = cpuid_edx(0x80000005);
 511                 assoc    = cpuid >> 16 & 0xff;
 512                 upperbit = ((cpuid >> 24) << 10) / assoc;
 513
 514                 va_align.mask     = (upperbit - 1) & PAGE_MASK;
 515                 va_align.flags    = ALIGN_VA_32 | ALIGN_VA_64;
 516
 517                 /* A random value per boot for bit slice [12:upper_bit) */
 518                 va_align.bits = get_random_int() & va_align.mask;
 519         }
 520
 521         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_MWAITX))
 522                 use_mwaitx_delay();
 523
 524         if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_TOPOEXT)) {
 525                 u32 ecx;
 526
 527                 ecx = cpuid_ecx(0x8000001e);
 528                 nodes_per_socket = ((ecx >> 8) & 7) + 1;
 529         } else if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_NODEID_MSR)) {
 530                 u64 value;
 531
 532                 rdmsrl(MSR_FAM10H_NODE_ID, value);
 533                 nodes_per_socket = ((value >> 3) & 7) + 1;
 534         }
 535 }
 536
 537 static void early_init_amd(struct cpuinfo_x86 *c)
 538 {
 539         early_init_amd_mc(c);
 540
 541         /*
 542          * c->x86_power is 8000_0007 edx. Bit 8 is TSC runs at constant rate
 543          * with P/T states and does not stop in deep C-states
 544          */
 545         if (c->x86_power & (1 << 8)) {
 546                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_CONSTANT_TSC);
 547                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_NONSTOP_TSC);
 548                 if (!check_tsc_unstable())
 549                         set_sched_clock_stable();
 550         }
 551
 552         /* Bit 12 of 8000_0007 edx is accumulated power mechanism. */
 553         if (c->x86_power & BIT(12))
 554                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_ACC_POWER);
 555
 556 #ifdef CONFIG_X86_64
 557         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_SYSCALL32);
 558 #else
 559         /*  Set MTRR capability flag if appropriate */
 560         if (c->x86 == 5)
 561                 if (c->x86_model == 13 || c->x86_model == 9 ||
 562                     (c->x86_model == 8 && c->x86_mask >= 8))
 563                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_K6_MTRR);
 564 #endif
 565 #if defined(CONFIG_X86_LOCAL_APIC) && defined(CONFIG_PCI)
 566         /*
 567          * ApicID can always be treated as an 8-bit value for AMD APIC versions
 568          * >= 0x10, but even old K8s came out of reset with version 0x10. So, we
 569          * can safely set X86_FEATURE_EXTD_APICID unconditionally for families
 570          * after 16h.
 571          */
 572         if (cpu_has_apic && c->x86 > 0x16) {
 573                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_EXTD_APICID);
 574         } else if (cpu_has_apic && c->x86 >= 0xf) {
 575                 /* check CPU config space for extended APIC ID */
 576                 unsigned int val;
 577                 val = read_pci_config(0, 24, 0, 0x68);
 578                 if ((val & ((1 << 17) | (1 << 18))) == ((1 << 17) | (1 << 18)))
 579                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_EXTD_APICID);
 580         }
 581 #endif
 582
 583         /*
 584          * This is only needed to tell the kernel whether to use VMCALL
 585          * and VMMCALL.  VMMCALL is never executed except under virt, so
 586          * we can set it unconditionally.
 587          */
 588         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_VMMCALL);
 589
 590         /* F16h erratum 793, CVE-2013-6885 */
 591         if (c->x86 == 0x16 && c->x86_model <= 0xf)
 592                 msr_set_bit(MSR_AMD64_LS_CFG, 15);
 593 }
 594
 595 static const int amd_erratum_383[];
 596 static const int amd_erratum_400[];
 597 static bool cpu_has_amd_erratum(struct cpuinfo_x86 *cpu, const int *erratum);
 598
 599 static void init_amd_k8(struct cpuinfo_x86 *c)
 600 {
 601         u32 level;
 602         u64 value;
 603
 604         /* On C+ stepping K8 rep microcode works well for copy/memset */
 605         level = cpuid_eax(1);
 606         if ((level >= 0x0f48 && level < 0x0f50) || level >= 0x0f58)
 607                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_REP_GOOD);
 608
 609         /*
 610          * Some BIOSes incorrectly force this feature, but only K8 revision D
 611          * (model = 0x14) and later actually support it.
 612          * (AMD Erratum #110, docId: 25759).
 613          */
 614         if (c->x86_model < 0x14 && cpu_has(c, X86_FEATURE_LAHF_LM)) {
 615                 clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_LAHF_LM);
 616                 if (!rdmsrl_amd_safe(0xc001100d, &value)) {
 617                         value &= ~BIT_64(32);
 618                         wrmsrl_amd_safe(0xc001100d, value);
 619                 }
 620         }
 621
 622         if (!c->x86_model_id[0])
 623                 strcpy(c->x86_model_id, "Hammer");
 624
 625 #ifdef CONFIG_SMP
 626         /*
 627          * Disable TLB flush filter by setting HWCR.FFDIS on K8
 628          * bit 6 of msr C001_0015
 629          *
 630          * Errata 63 for SH-B3 steppings
 631          * Errata 122 for all steppings (F+ have it disabled by default)
 632          */
 633         msr_set_bit(MSR_K7_HWCR, 6);
 634 #endif
 635 }
 636
 637 static void init_amd_gh(struct cpuinfo_x86 *c)
 638 {
 639 #ifdef CONFIG_X86_64
 640         /* do this for boot cpu */
 641         if (c == &boot_cpu_data)
 642                 check_enable_amd_mmconf_dmi();
 643
 644         fam10h_check_enable_mmcfg();
 645 #endif
 646
 647         /*
 648          * Disable GART TLB Walk Errors on Fam10h. We do this here because this
 649          * is always needed when GART is enabled, even in a kernel which has no
 650          * MCE support built in. BIOS should disable GartTlbWlk Errors already.
 651          * If it doesn't, we do it here as suggested by the BKDG.
 652          *
 653          * Fixes: https://bugzilla.kernel.org/show_bug.cgi?id=33012
 654          */
 655         msr_set_bit(MSR_AMD64_MCx_MASK(4), 10);
 656
 657         /*
 658          * On family 10h BIOS may not have properly enabled WC+ support, causing
 659          * it to be converted to CD memtype. This may result in performance
 660          * degradation for certain nested-paging guests. Prevent this conversion
 661          * by clearing bit 24 in MSR_AMD64_BU_CFG2.
 662          *
 663          * NOTE: we want to use the _safe accessors so as not to #GP kvm
 664          * guests on older kvm hosts.
 665          */
 666         msr_clear_bit(MSR_AMD64_BU_CFG2, 24);
 667
 668         if (cpu_has_amd_erratum(c, amd_erratum_383))
 669                 set_cpu_bug(c, X86_BUG_AMD_TLB_MMATCH);
 670 }
 671
 672 static void init_amd_bd(struct cpuinfo_x86 *c)
 673 {
 674         u64 value;
 675
 676         /* re-enable TopologyExtensions if switched off by BIOS */
 677         if ((c->x86_model >= 0x10) && (c->x86_model <= 0x1f) &&
 678             !cpu_has(c, X86_FEATURE_TOPOEXT)) {
 679
 680                 if (msr_set_bit(0xc0011005, 54) > 0) {
 681                         rdmsrl(0xc0011005, value);
 682                         if (value & BIT_64(54)) {
 683                                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_TOPOEXT);
 684                                 pr_info(FW_INFO "CPU: Re-enabling disabled Topology Extensions Support.\n");
 685                         }
 686                 }
 687         }
 688
 689         /*
 690          * The way access filter has a performance penalty on some workloads.
 691          * Disable it on the affected CPUs.
 692          */
 693         if ((c->x86_model >= 0x02) && (c->x86_model < 0x20)) {
 694                 if (!rdmsrl_safe(MSR_F15H_IC_CFG, &value) && !(value & 0x1E)) {
 695                         value |= 0x1E;
 696                         wrmsrl_safe(MSR_F15H_IC_CFG, value);
 697                 }
 698         }
 699 }
 700
 701 static void init_amd(struct cpuinfo_x86 *c)
 702 {
 703         u32 dummy;
 704
 705         early_init_amd(c);
 706
 707         /*
 708          * Bit 31 in normal CPUID used for nonstandard 3DNow ID;
 709          * 3DNow is IDd by bit 31 in extended CPUID (1*32+31) anyway
 710          */
 711         clear_cpu_cap(c, 0*32+31);
 712
 713         if (c->x86 >= 0x10)
 714                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_REP_GOOD);
 715
 716         /* get apicid instead of initial apic id from cpuid */
 717         c->apicid = hard_smp_processor_id();
 718
 719         /* K6s reports MCEs but don't actually have all the MSRs */
 720         if (c->x86 < 6)
 721                 clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_MCE);
 722
 723         switch (c->x86) {
 724         case 4:    init_amd_k5(c); break;
 725         case 5:    init_amd_k6(c); break;
 726         case 6:    init_amd_k7(c); break;
 727         case 0xf:  init_amd_k8(c); break;
 728         case 0x10: init_amd_gh(c); break;
 729         case 0x15: init_amd_bd(c); break;
 730         }
 731
 732         /* Enable workaround for FXSAVE leak */
 733         if (c->x86 >= 6)
 734                 set_cpu_bug(c, X86_BUG_FXSAVE_LEAK);
 735
 736         cpu_detect_cache_sizes(c);
 737
 738         /* Multi core CPU? */
 739         if (c->extended_cpuid_level >= 0x80000008) {
 740                 amd_detect_cmp(c);
 741                 srat_detect_node(c);
 742         }
 743
 744 #ifdef CONFIG_X86_32
 745         detect_ht(c);
 746 #endif
 747
 748         init_amd_cacheinfo(c);
 749
 750         if (c->x86 >= 0xf)
 751                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_K8);
 752
 753         if (cpu_has_xmm2) {
 754                 /* MFENCE stops RDTSC speculation */
 755                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_MFENCE_RDTSC);
 756         }
 757
 758         /*
 759          * Family 0x12 and above processors have APIC timer
 760          * running in deep C states.
 761          */
 762         if (c->x86 > 0x11)
 763                 set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_ARAT);
 764
 765         if (cpu_has_amd_erratum(c, amd_erratum_400))
 766                 set_cpu_bug(c, X86_BUG_AMD_APIC_C1E);
 767
 768         rdmsr_safe(MSR_AMD64_PATCH_LEVEL, &c->microcode, &dummy);
 769
 770         /* 3DNow or LM implies PREFETCHW */
 771         if (!cpu_has(c, X86_FEATURE_3DNOWPREFETCH))
 772                 if (cpu_has(c, X86_FEATURE_3DNOW) || cpu_has(c, X86_FEATURE_LM))
 773                         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_3DNOWPREFETCH);
 774
 775         /* AMD CPUs don't reset SS attributes on SYSRET */
 776         set_cpu_bug(c, X86_BUG_SYSRET_SS_ATTRS);
 777 }
 778
 779 #ifdef CONFIG_X86_32
 780 static unsigned int amd_size_cache(struct cpuinfo_x86 *c, unsigned int size)
 781 {
 782         /* AMD errata T13 (order #21922) */
 783         if ((c->x86 == 6)) {
 784                 /* Duron Rev A0 */
 785                 if (c->x86_model == 3 && c->x86_mask == 0)
 786                         size = 64;
 787                 /* Tbird rev A1/A2 */
 788                 if (c->x86_model == 4 &&
 789                         (c->x86_mask == 0 || c->x86_mask == 1))
 790                         size = 256;
 791         }
 792         return size;
 793 }
 794 #endif
 795
 796 static void cpu_detect_tlb_amd(struct cpuinfo_x86 *c)
 797 {
 798         u32 ebx, eax, ecx, edx;
 799         u16 mask = 0xfff;
 800
 801         if (c->x86 < 0xf)
 802                 return;
 803
 804         if (c->extended_cpuid_level < 0x80000006)
 805                 return;
 806
 807         cpuid(0x80000006, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
 808
 809         tlb_lld_4k[ENTRIES] = (ebx >> 16) & mask;
 810         tlb_lli_4k[ENTRIES] = ebx & mask;
 811
 812         /*
 813          * K8 doesn't have 2M/4M entries in the L2 TLB so read out the L1 TLB
 814          * characteristics from the CPUID function 0x80000005 instead.
 815          */
 816         if (c->x86 == 0xf) {
 817                 cpuid(0x80000005, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
 818                 mask = 0xff;
 819         }
 820
 821         /* Handle DTLB 2M and 4M sizes, fall back to L1 if L2 is disabled */
 822         if (!((eax >> 16) & mask))
 823                 tlb_lld_2m[ENTRIES] = (cpuid_eax(0x80000005) >> 16) & 0xff;
 824         else
 825                 tlb_lld_2m[ENTRIES] = (eax >> 16) & mask;
 826
 827         /* a 4M entry uses two 2M entries */
 828         tlb_lld_4m[ENTRIES] = tlb_lld_2m[ENTRIES] >> 1;
 829
 830         /* Handle ITLB 2M and 4M sizes, fall back to L1 if L2 is disabled */
 831         if (!(eax & mask)) {
 832                 /* Erratum 658 */
 833                 if (c->x86 == 0x15 && c->x86_model <= 0x1f) {
 834                         tlb_lli_2m[ENTRIES] = 1024;
 835                 } else {
 836                         cpuid(0x80000005, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
 837                         tlb_lli_2m[ENTRIES] = eax & 0xff;
 838                 }
 839         } else
 840                 tlb_lli_2m[ENTRIES] = eax & mask;
 841
 842         tlb_lli_4m[ENTRIES] = tlb_lli_2m[ENTRIES] >> 1;
 843 }
 844
 845 static const struct cpu_dev amd_cpu_dev = {
 846         .c_vendor       = "AMD",
 847         .c_ident        = { "AuthenticAMD" },
 848 #ifdef CONFIG_X86_32
 849         .legacy_models = {
 850                 { .family = 4, .model_names =
 851                   {
 852                           [3] = "486 DX/2",
 853                           [7] = "486 DX/2-WB",
 854                           [8] = "486 DX/4",
 855                           [9] = "486 DX/4-WB",
 856                           [14] = "Am5x86-WT",
 857                           [15] = "Am5x86-WB"
 858                   }
 859                 },
 860         },
 861         .legacy_cache_size = amd_size_cache,
 862 #endif
 863         .c_early_init   = early_init_amd,
 864         .c_detect_tlb   = cpu_detect_tlb_amd,
 865         .c_bsp_init     = bsp_init_amd,
 866         .c_init         = init_amd,
 867         .c_x86_vendor   = X86_VENDOR_AMD,
 868 };
 869
 870 cpu_dev_register(amd_cpu_dev);
 871
 872 /*
 873  * AMD errata checking
 874  *
 875  * Errata are defined as arrays of ints using the AMD_LEGACY_ERRATUM() or
 876  * AMD_OSVW_ERRATUM() macros. The latter is intended for newer errata that
 877  * have an OSVW id assigned, which it takes as first argument. Both take a
 878  * variable number of family-specific model-stepping ranges created by
 879  * AMD_MODEL_RANGE().
 880  *
 881  * Example:
 882  *
 883  * const int amd_erratum_319[] =
 884  *      AMD_LEGACY_ERRATUM(AMD_MODEL_RANGE(0x10, 0x2, 0x1, 0x4, 0x2),
 885  *                         AMD_MODEL_RANGE(0x10, 0x8, 0x0, 0x8, 0x0),
 886  *                         AMD_MODEL_RANGE(0x10, 0x9, 0x0, 0x9, 0x0));
 887  */
 888
 889 #define AMD_LEGACY_ERRATUM(...)         { -1, __VA_ARGS__, 0 }
 890 #define AMD_OSVW_ERRATUM(osvw_id, ...)  { osvw_id, __VA_ARGS__, 0 }
 891 #define AMD_MODEL_RANGE(f, m_start, s_start, m_end, s_end) \
 892         ((f << 24) | (m_start << 16) | (s_start << 12) | (m_end << 4) | (s_end))
 893 #define AMD_MODEL_RANGE_FAMILY(range)   (((range) >> 24) & 0xff)
 894 #define AMD_MODEL_RANGE_START(range)    (((range) >> 12) & 0xfff)
 895 #define AMD_MODEL_RANGE_END(range)      ((range) & 0xfff)
 896
 897 static const int amd_erratum_400[] =
 898         AMD_OSVW_ERRATUM(1, AMD_MODEL_RANGE(0xf, 0x41, 0x2, 0xff, 0xf),
 899                             AMD_MODEL_RANGE(0x10, 0x2, 0x1, 0xff, 0xf));
 900
 901 static const int amd_erratum_383[] =
 902         AMD_OSVW_ERRATUM(3, AMD_MODEL_RANGE(0x10, 0, 0, 0xff, 0xf));
 903
 904
 905 static bool cpu_has_amd_erratum(struct cpuinfo_x86 *cpu, const int *erratum)
 906 {
 907         int osvw_id = *erratum++;
 908         u32 range;
 909         u32 ms;
 910
 911         if (osvw_id >= 0 && osvw_id < 65536 &&
 912             cpu_has(cpu, X86_FEATURE_OSVW)) {
 913                 u64 osvw_len;
 914
 915                 rdmsrl(MSR_AMD64_OSVW_ID_LENGTH, osvw_len);
 916                 if (osvw_id < osvw_len) {
 917                         u64 osvw_bits;
 918
 919                         rdmsrl(MSR_AMD64_OSVW_STATUS + (osvw_id >> 6),
 920                             osvw_bits);
 921                         return osvw_bits & (1ULL << (osvw_id & 0x3f));
 922                 }
 923         }
 924
 925         /* OSVW unavailable or ID unknown, match family-model-stepping range */
 926         ms = (cpu->x86_model << 4) | cpu->x86_mask;
 927         while ((range = *erratum++))
 928                 if ((cpu->x86 == AMD_MODEL_RANGE_FAMILY(range)) &&
 929                     (ms >= AMD_MODEL_RANGE_START(range)) &&
 930                     (ms <= AMD_MODEL_RANGE_END(range)))
 931                         return true;
 932
 933         return false;
 934 }
 935
 936 void set_dr_addr_mask(unsigned long mask, int dr)
 937 {
 938         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_BPEXT))
 939                 return;
 940
 941         switch (dr) {
 942         case 0:
 943                 wrmsr(MSR_F16H_DR0_ADDR_MASK, mask, 0);
 944                 break;
 945         case 1:
 946         case 2:
 947         case 3:
 948                 wrmsr(MSR_F16H_DR1_ADDR_MASK - 1 + dr, mask, 0);
 949                 break;
 950         default:
 951                 break;
 952         }
 953 }