arch/x86/kernel/cpu/common.c

   1 #include <linux/bootmem.h>
   2 #include <linux/linkage.h>
   3 #include <linux/bitops.h>
   4 #include <linux/kernel.h>
   5 #include <linux/module.h>
   6 #include <linux/percpu.h>
   7 #include <linux/string.h>
   8 #include <linux/ctype.h>
   9 #include <linux/delay.h>
  10 #include <linux/sched.h>
  11 #include <linux/init.h>
  12 #include <linux/kprobes.h>
  13 #include <linux/kgdb.h>
  14 #include <linux/smp.h>
  15 #include <linux/io.h>
  16 #include <linux/syscore_ops.h>
  17
  18 #include <asm/stackprotector.h>
  19 #include <asm/perf_event.h>
  20 #include <asm/mmu_context.h>
  21 #include <asm/archrandom.h>
  22 #include <asm/hypervisor.h>
  23 #include <asm/processor.h>
  24 #include <asm/tlbflush.h>
  25 #include <asm/debugreg.h>
  26 #include <asm/sections.h>
  27 #include <asm/vsyscall.h>
  28 #include <linux/topology.h>
  29 #include <linux/cpumask.h>
  30 #include <asm/pgtable.h>
  31 #include <linux/atomic.h>
  32 #include <asm/proto.h>
  33 #include <asm/setup.h>
  34 #include <asm/apic.h>
  35 #include <asm/desc.h>
  36 #include <asm/fpu/internal.h>
  37 #include <asm/mtrr.h>
  38 #include <linux/numa.h>
  39 #include <asm/asm.h>
  40 #include <asm/cpu.h>
  41 #include <asm/mce.h>
  42 #include <asm/msr.h>
  43 #include <asm/pat.h>
  44 #include <asm/microcode.h>
  45 #include <asm/microcode_intel.h>
  46
  47 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
  48 #include <asm/uv/uv.h>
  49 #endif
  50
  51 #include "cpu.h"
  52
  53 /* all of these masks are initialized in setup_cpu_local_masks() */
  54 cpumask_var_t cpu_initialized_mask;
  55 cpumask_var_t cpu_callout_mask;
  56 cpumask_var_t cpu_callin_mask;
  57
  58 /* representing cpus for which sibling maps can be computed */
  59 cpumask_var_t cpu_sibling_setup_mask;
  60
  61 /* correctly size the local cpu masks */
  62 void __init setup_cpu_local_masks(void)
  63 {
  64         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_initialized_mask);
  65         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_callin_mask);
  66         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_callout_mask);
  67         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_sibling_setup_mask);
  68 }
  69
  70 static void default_init(struct cpuinfo_x86 *c)
  71 {
  72 #ifdef CONFIG_X86_64
  73         cpu_detect_cache_sizes(c);
  74 #else
  75         /* Not much we can do here... */
  76         /* Check if at least it has cpuid */
  77         if (c->cpuid_level == -1) {
  78                 /* No cpuid. It must be an ancient CPU */
  79                 if (c->x86 == 4)
  80                         strcpy(c->x86_model_id, "486");
  81                 else if (c->x86 == 3)
  82                         strcpy(c->x86_model_id, "386");
  83         }
  84 #endif
  85 }
  86
  87 static const struct cpu_dev default_cpu = {
  88         .c_init         = default_init,
  89         .c_vendor       = "Unknown",
  90         .c_x86_vendor   = X86_VENDOR_UNKNOWN,
  91 };
  92
  93 static const struct cpu_dev *this_cpu = &default_cpu;
  94
  95 DEFINE_PER_CPU_PAGE_ALIGNED(struct gdt_page, gdt_page) = { .gdt = {
  96 #ifdef CONFIG_X86_64
  97         /*
  98          * We need valid kernel segments for data and code in long mode too
  99          * IRET will check the segment types  kkeil 2000/10/28
 100          * Also sysret mandates a special GDT layout
 101          *
 102          * TLS descriptors are currently at a different place compared to i386.
 103          * Hopefully nobody expects them at a fixed place (Wine?)
 104          */
 105         [GDT_ENTRY_KERNEL32_CS]         = GDT_ENTRY_INIT(0xc09b, 0, 0xfffff),
 106         [GDT_ENTRY_KERNEL_CS]           = GDT_ENTRY_INIT(0xa09b, 0, 0xfffff),
 107         [GDT_ENTRY_KERNEL_DS]           = GDT_ENTRY_INIT(0xc093, 0, 0xfffff),
 108         [GDT_ENTRY_DEFAULT_USER32_CS]   = GDT_ENTRY_INIT(0xc0fb, 0, 0xfffff),
 109         [GDT_ENTRY_DEFAULT_USER_DS]     = GDT_ENTRY_INIT(0xc0f3, 0, 0xfffff),
 110         [GDT_ENTRY_DEFAULT_USER_CS]     = GDT_ENTRY_INIT(0xa0fb, 0, 0xfffff),
 111 #else
 112         [GDT_ENTRY_KERNEL_CS]           = GDT_ENTRY_INIT(0xc09a, 0, 0xfffff),
 113         [GDT_ENTRY_KERNEL_DS]           = GDT_ENTRY_INIT(0xc092, 0, 0xfffff),
 114         [GDT_ENTRY_DEFAULT_USER_CS]     = GDT_ENTRY_INIT(0xc0fa, 0, 0xfffff),
 115         [GDT_ENTRY_DEFAULT_USER_DS]     = GDT_ENTRY_INIT(0xc0f2, 0, 0xfffff),
 116         /*
 117          * Segments used for calling PnP BIOS have byte granularity.
 118          * They code segments and data segments have fixed 64k limits,
 119          * the transfer segment sizes are set at run time.
 120          */
 121         /* 32-bit code */
 122         [GDT_ENTRY_PNPBIOS_CS32]        = GDT_ENTRY_INIT(0x409a, 0, 0xffff),
 123         /* 16-bit code */
 124         [GDT_ENTRY_PNPBIOS_CS16]        = GDT_ENTRY_INIT(0x009a, 0, 0xffff),
 125         /* 16-bit data */
 126         [GDT_ENTRY_PNPBIOS_DS]          = GDT_ENTRY_INIT(0x0092, 0, 0xffff),
 127         /* 16-bit data */
 128         [GDT_ENTRY_PNPBIOS_TS1]         = GDT_ENTRY_INIT(0x0092, 0, 0),
 129         /* 16-bit data */
 130         [GDT_ENTRY_PNPBIOS_TS2]         = GDT_ENTRY_INIT(0x0092, 0, 0),
 131         /*
 132          * The APM segments have byte granularity and their bases
 133          * are set at run time.  All have 64k limits.
 134          */
 135         /* 32-bit code */
 136         [GDT_ENTRY_APMBIOS_BASE]        = GDT_ENTRY_INIT(0x409a, 0, 0xffff),
 137         /* 16-bit code */
 138         [GDT_ENTRY_APMBIOS_BASE+1]      = GDT_ENTRY_INIT(0x009a, 0, 0xffff),
 139         /* data */
 140         [GDT_ENTRY_APMBIOS_BASE+2]      = GDT_ENTRY_INIT(0x4092, 0, 0xffff),
 141
 142         [GDT_ENTRY_ESPFIX_SS]           = GDT_ENTRY_INIT(0xc092, 0, 0xfffff),
 143         [GDT_ENTRY_PERCPU]              = GDT_ENTRY_INIT(0xc092, 0, 0xfffff),
 144         GDT_STACK_CANARY_INIT
 145 #endif
 146 } };
 147 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL_GPL(gdt_page);
 148
 149 static int __init x86_mpx_setup(char *s)
 150 {
 151         /* require an exact match without trailing characters */
 152         if (strlen(s))
 153                 return 0;
 154
 155         /* do not emit a message if the feature is not present */
 156         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_MPX))
 157                 return 1;
 158
 159         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_MPX);
 160         pr_info("nompx: Intel Memory Protection Extensions (MPX) disabled\n");
 161         return 1;
 162 }
 163 __setup("nompx", x86_mpx_setup);
 164
 165 #ifdef CONFIG_X86_32
 166 static int cachesize_override = -1;
 167 static int disable_x86_serial_nr = 1;
 168
 169 static int __init cachesize_setup(char *str)
 170 {
 171         get_option(&str, &cachesize_override);
 172         return 1;
 173 }
 174 __setup("cachesize=", cachesize_setup);
 175
 176 static int __init x86_sep_setup(char *s)
 177 {
 178         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_SEP);
 179         return 1;
 180 }
 181 __setup("nosep", x86_sep_setup);
 182
 183 /* Standard macro to see if a specific flag is changeable */
 184 static inline int flag_is_changeable_p(u32 flag)
 185 {
 186         u32 f1, f2;
 187
 188         /*
 189          * Cyrix and IDT cpus allow disabling of CPUID
 190          * so the code below may return different results
 191          * when it is executed before and after enabling
 192          * the CPUID. Add "volatile" to not allow gcc to
 193          * optimize the subsequent calls to this function.
 194          */
 195         asm volatile ("pushfl           \n\t"
 196                       "pushfl           \n\t"
 197                       "popl %0          \n\t"
 198                       "movl %0, %1      \n\t"
 199                       "xorl %2, %0      \n\t"
 200                       "pushl %0         \n\t"
 201                       "popfl            \n\t"
 202                       "pushfl           \n\t"
 203                       "popl %0          \n\t"
 204                       "popfl            \n\t"
 205
 206                       : "=&r" (f1), "=&r" (f2)
 207                       : "ir" (flag));
 208
 209         return ((f1^f2) & flag) != 0;
 210 }
 211
 212 /* Probe for the CPUID instruction */
 213 int have_cpuid_p(void)
 214 {
 215         return flag_is_changeable_p(X86_EFLAGS_ID);
 216 }
 217
 218 static void squash_the_stupid_serial_number(struct cpuinfo_x86 *c)
 219 {
 220         unsigned long lo, hi;
 221
 222         if (!cpu_has(c, X86_FEATURE_PN) || !disable_x86_serial_nr)
 223                 return;
 224
 225         /* Disable processor serial number: */
 226
 227         rdmsr(MSR_IA32_BBL_CR_CTL, lo, hi);
 228         lo |= 0x200000;
 229         wrmsr(MSR_IA32_BBL_CR_CTL, lo, hi);
 230
 231         printk(KERN_NOTICE "CPU serial number disabled.\n");
 232         clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_PN);
 233
 234         /* Disabling the serial number may affect the cpuid level */
 235         c->cpuid_level = cpuid_eax(0);
 236 }
 237
 238 static int __init x86_serial_nr_setup(char *s)
 239 {
 240         disable_x86_serial_nr = 0;
 241         return 1;
 242 }
 243 __setup("serialnumber", x86_serial_nr_setup);
 244 #else
 245 static inline int flag_is_changeable_p(u32 flag)
 246 {
 247         return 1;
 248 }
 249 static inline void squash_the_stupid_serial_number(struct cpuinfo_x86 *c)
 250 {
 251 }
 252 #endif
 253
 254 static __init int setup_disable_smep(char *arg)
 255 {
 256         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_SMEP);
 257         return 1;
 258 }
 259 __setup("nosmep", setup_disable_smep);
 260
 261 static __always_inline void setup_smep(struct cpuinfo_x86 *c)
 262 {
 263         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_SMEP))
 264                 cr4_set_bits(X86_CR4_SMEP);
 265 }
 266
 267 static __init int setup_disable_smap(char *arg)
 268 {
 269         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_SMAP);
 270         return 1;
 271 }
 272 __setup("nosmap", setup_disable_smap);
 273
 274 static __always_inline void setup_smap(struct cpuinfo_x86 *c)
 275 {
 276         unsigned long eflags = native_save_fl();
 277
 278         /* This should have been cleared long ago */
 279         BUG_ON(eflags & X86_EFLAGS_AC);
 280
 281         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_SMAP)) {
 282 #ifdef CONFIG_X86_SMAP
 283                 cr4_set_bits(X86_CR4_SMAP);
 284 #else
 285                 cr4_clear_bits(X86_CR4_SMAP);
 286 #endif
 287         }
 288 }
 289
 290 /*
 291  * Some CPU features depend on higher CPUID levels, which may not always
 292  * be available due to CPUID level capping or broken virtualization
 293  * software.  Add those features to this table to auto-disable them.
 294  */
 295 struct cpuid_dependent_feature {
 296         u32 feature;
 297         u32 level;
 298 };
 299
 300 static const struct cpuid_dependent_feature
 301 cpuid_dependent_features[] = {
 302         { X86_FEATURE_MWAIT,            0x00000005 },
 303         { X86_FEATURE_DCA,              0x00000009 },
 304         { X86_FEATURE_XSAVE,            0x0000000d },
 305         { 0, 0 }
 306 };
 307
 308 static void filter_cpuid_features(struct cpuinfo_x86 *c, bool warn)
 309 {
 310         const struct cpuid_dependent_feature *df;
 311
 312         for (df = cpuid_dependent_features; df->feature; df++) {
 313
 314                 if (!cpu_has(c, df->feature))
 315                         continue;
 316                 /*
 317                  * Note: cpuid_level is set to -1 if unavailable, but
 318                  * extended_extended_level is set to 0 if unavailable
 319                  * and the legitimate extended levels are all negative
 320                  * when signed; hence the weird messing around with
 321                  * signs here...
 322                  */
 323                 if (!((s32)df->level < 0 ?
 324                      (u32)df->level > (u32)c->extended_cpuid_level :
 325                      (s32)df->level > (s32)c->cpuid_level))
 326                         continue;
 327
 328                 clear_cpu_cap(c, df->feature);
 329                 if (!warn)
 330                         continue;
 331
 332                 printk(KERN_WARNING
 333                        "CPU: CPU feature " X86_CAP_FMT " disabled, no CPUID level 0x%x\n",
 334                                 x86_cap_flag(df->feature), df->level);
 335         }
 336 }
 337
 338 /*
 339  * Naming convention should be: <Name> [(<Codename>)]
 340  * This table only is used unless init_<vendor>() below doesn't set it;
 341  * in particular, if CPUID levels 0x80000002..4 are supported, this
 342  * isn't used
 343  */
 344
 345 /* Look up CPU names by table lookup. */
 346 static const char *table_lookup_model(struct cpuinfo_x86 *c)
 347 {
 348 #ifdef CONFIG_X86_32
 349         const struct legacy_cpu_model_info *info;
 350
 351         if (c->x86_model >= 16)
 352                 return NULL;    /* Range check */
 353
 354         if (!this_cpu)
 355                 return NULL;
 356
 357         info = this_cpu->legacy_models;
 358
 359         while (info->family) {
 360                 if (info->family == c->x86)
 361                         return info->model_names[c->x86_model];
 362                 info++;
 363         }
 364 #endif
 365         return NULL;            /* Not found */
 366 }
 367
 368 __u32 cpu_caps_cleared[NCAPINTS];
 369 __u32 cpu_caps_set[NCAPINTS];
 370
 371 void load_percpu_segment(int cpu)
 372 {
 373 #ifdef CONFIG_X86_32
 374         loadsegment(fs, __KERNEL_PERCPU);
 375 #else
 376         loadsegment(gs, 0);
 377         wrmsrl(MSR_GS_BASE, (unsigned long)per_cpu(irq_stack_union.gs_base, cpu));
 378 #endif
 379         load_stack_canary_segment();
 380 }
 381
 382 /*
 383  * Current gdt points %fs at the "master" per-cpu area: after this,
 384  * it's on the real one.
 385  */
 386 void switch_to_new_gdt(int cpu)
 387 {
 388         struct desc_ptr gdt_descr;
 389
 390         gdt_descr.address = (long)get_cpu_gdt_table(cpu);
 391         gdt_descr.size = GDT_SIZE - 1;
 392         load_gdt(&gdt_descr);
 393         /* Reload the per-cpu base */
 394
 395         load_percpu_segment(cpu);
 396 }
 397
 398 static const struct cpu_dev *cpu_devs[X86_VENDOR_NUM] = {};
 399
 400 static void get_model_name(struct cpuinfo_x86 *c)
 401 {
 402         unsigned int *v;
 403         char *p, *q, *s;
 404
 405         if (c->extended_cpuid_level < 0x80000004)
 406                 return;
 407
 408         v = (unsigned int *)c->x86_model_id;
 409         cpuid(0x80000002, &v[0], &v[1], &v[2], &v[3]);
 410         cpuid(0x80000003, &v[4], &v[5], &v[6], &v[7]);
 411         cpuid(0x80000004, &v[8], &v[9], &v[10], &v[11]);
 412         c->x86_model_id[48] = 0;
 413
 414         /* Trim whitespace */
 415         p = q = s = &c->x86_model_id[0];
 416
 417         while (*p == ' ')
 418                 p++;
 419
 420         while (*p) {
 421                 /* Note the last non-whitespace index */
 422                 if (!isspace(*p))
 423                         s = q;
 424
 425                 *q++ = *p++;
 426         }
 427
 428         *(s + 1) = '\0';
 429 }
 430
 431 void cpu_detect_cache_sizes(struct cpuinfo_x86 *c)
 432 {
 433         unsigned int n, dummy, ebx, ecx, edx, l2size;
 434
 435         n = c->extended_cpuid_level;
 436
 437         if (n >= 0x80000005) {
 438                 cpuid(0x80000005, &dummy, &ebx, &ecx, &edx);
 439                 c->x86_cache_size = (ecx>>24) + (edx>>24);
 440 #ifdef CONFIG_X86_64
 441                 /* On K8 L1 TLB is inclusive, so don't count it */
 442                 c->x86_tlbsize = 0;
 443 #endif
 444         }
 445
 446         if (n < 0x80000006)     /* Some chips just has a large L1. */
 447                 return;
 448
 449         cpuid(0x80000006, &dummy, &ebx, &ecx, &edx);
 450         l2size = ecx >> 16;
 451
 452 #ifdef CONFIG_X86_64
 453         c->x86_tlbsize += ((ebx >> 16) & 0xfff) + (ebx & 0xfff);
 454 #else
 455         /* do processor-specific cache resizing */
 456         if (this_cpu->legacy_cache_size)
 457                 l2size = this_cpu->legacy_cache_size(c, l2size);
 458
 459         /* Allow user to override all this if necessary. */
 460         if (cachesize_override != -1)
 461                 l2size = cachesize_override;
 462
 463         if (l2size == 0)
 464                 return;         /* Again, no L2 cache is possible */
 465 #endif
 466
 467         c->x86_cache_size = l2size;
 468 }
 469
 470 u16 __read_mostly tlb_lli_4k[NR_INFO];
 471 u16 __read_mostly tlb_lli_2m[NR_INFO];
 472 u16 __read_mostly tlb_lli_4m[NR_INFO];
 473 u16 __read_mostly tlb_lld_4k[NR_INFO];
 474 u16 __read_mostly tlb_lld_2m[NR_INFO];
 475 u16 __read_mostly tlb_lld_4m[NR_INFO];
 476 u16 __read_mostly tlb_lld_1g[NR_INFO];
 477
 478 static void cpu_detect_tlb(struct cpuinfo_x86 *c)
 479 {
 480         if (this_cpu->c_detect_tlb)
 481                 this_cpu->c_detect_tlb(c);
 482
 483         pr_info("Last level iTLB entries: 4KB %d, 2MB %d, 4MB %d\n",
 484                 tlb_lli_4k[ENTRIES], tlb_lli_2m[ENTRIES],
 485                 tlb_lli_4m[ENTRIES]);
 486
 487         pr_info("Last level dTLB entries: 4KB %d, 2MB %d, 4MB %d, 1GB %d\n",
 488                 tlb_lld_4k[ENTRIES], tlb_lld_2m[ENTRIES],
 489                 tlb_lld_4m[ENTRIES], tlb_lld_1g[ENTRIES]);
 490 }
 491
 492 void detect_ht(struct cpuinfo_x86 *c)
 493 {
 494 #ifdef CONFIG_SMP
 495         u32 eax, ebx, ecx, edx;
 496         int index_msb, core_bits;
 497         static bool printed;
 498
 499         if (!cpu_has(c, X86_FEATURE_HT))
 500                 return;
 501
 502         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_CMP_LEGACY))
 503                 goto out;
 504
 505         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_XTOPOLOGY))
 506                 return;
 507
 508         cpuid(1, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
 509
 510         smp_num_siblings = (ebx & 0xff0000) >> 16;
 511
 512         if (smp_num_siblings == 1) {
 513                 printk_once(KERN_INFO "CPU0: Hyper-Threading is disabled\n");
 514                 goto out;
 515         }
 516
 517         if (smp_num_siblings <= 1)
 518                 goto out;
 519
 520         index_msb = get_count_order(smp_num_siblings);
 521         c->phys_proc_id = apic->phys_pkg_id(c->initial_apicid, index_msb);
 522
 523         smp_num_siblings = smp_num_siblings / c->x86_max_cores;
 524
 525         index_msb = get_count_order(smp_num_siblings);
 526
 527         core_bits = get_count_order(c->x86_max_cores);
 528
 529         c->cpu_core_id = apic->phys_pkg_id(c->initial_apicid, index_msb) &
 530                                        ((1 << core_bits) - 1);
 531
 532 out:
 533         if (!printed && (c->x86_max_cores * smp_num_siblings) > 1) {
 534                 printk(KERN_INFO  "CPU: Physical Processor ID: %d\n",
 535                        c->phys_proc_id);
 536                 printk(KERN_INFO  "CPU: Processor Core ID: %d\n",
 537                        c->cpu_core_id);
 538                 printed = 1;
 539         }
 540 #endif
 541 }
 542
 543 static void get_cpu_vendor(struct cpuinfo_x86 *c)
 544 {
 545         char *v = c->x86_vendor_id;
 546         int i;
 547
 548         for (i = 0; i < X86_VENDOR_NUM; i++) {
 549                 if (!cpu_devs[i])
 550                         break;
 551
 552                 if (!strcmp(v, cpu_devs[i]->c_ident[0]) ||
 553                     (cpu_devs[i]->c_ident[1] &&
 554                      !strcmp(v, cpu_devs[i]->c_ident[1]))) {
 555
 556                         this_cpu = cpu_devs[i];
 557                         c->x86_vendor = this_cpu->c_x86_vendor;
 558                         return;
 559                 }
 560         }
 561
 562         printk_once(KERN_ERR
 563                         "CPU: vendor_id '%s' unknown, using generic init.\n" \
 564                         "CPU: Your system may be unstable.\n", v);
 565
 566         c->x86_vendor = X86_VENDOR_UNKNOWN;
 567         this_cpu = &default_cpu;
 568 }
 569
 570 void cpu_detect(struct cpuinfo_x86 *c)
 571 {
 572         /* Get vendor name */
 573         cpuid(0x00000000, (unsigned int *)&c->cpuid_level,
 574               (unsigned int *)&c->x86_vendor_id[0],
 575               (unsigned int *)&c->x86_vendor_id[8],
 576               (unsigned int *)&c->x86_vendor_id[4]);
 577
 578         c->x86 = 4;
 579         /* Intel-defined flags: level 0x00000001 */
 580         if (c->cpuid_level >= 0x00000001) {
 581                 u32 junk, tfms, cap0, misc;
 582
 583                 cpuid(0x00000001, &tfms, &misc, &junk, &cap0);
 584                 c->x86          = x86_family(tfms);
 585                 c->x86_model    = x86_model(tfms);
 586                 c->x86_mask     = x86_stepping(tfms);
 587
 588                 if (cap0 & (1<<19)) {
 589                         c->x86_clflush_size = ((misc >> 8) & 0xff) * 8;
 590                         c->x86_cache_alignment = c->x86_clflush_size;
 591                 }
 592         }
 593 }
 594
 595 void get_cpu_cap(struct cpuinfo_x86 *c)
 596 {
 597         u32 eax, ebx, ecx, edx;
 598
 599         /* Intel-defined flags: level 0x00000001 */
 600         if (c->cpuid_level >= 0x00000001) {
 601                 cpuid(0x00000001, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
 602
 603                 c->x86_capability[CPUID_1_ECX] = ecx;
 604                 c->x86_capability[CPUID_1_EDX] = edx;
 605         }
 606
 607         /* Additional Intel-defined flags: level 0x00000007 */
 608         if (c->cpuid_level >= 0x00000007) {
 609                 cpuid_count(0x00000007, 0, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
 610
 611                 c->x86_capability[CPUID_7_0_EBX] = ebx;
 612
 613                 c->x86_capability[CPUID_6_EAX] = cpuid_eax(0x00000006);
 614         }
 615
 616         /* Extended state features: level 0x0000000d */
 617         if (c->cpuid_level >= 0x0000000d) {
 618                 cpuid_count(0x0000000d, 1, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
 619
 620                 c->x86_capability[CPUID_D_1_EAX] = eax;
 621         }
 622
 623         /* Additional Intel-defined flags: level 0x0000000F */
 624         if (c->cpuid_level >= 0x0000000F) {
 625
 626                 /* QoS sub-leaf, EAX=0Fh, ECX=0 */
 627                 cpuid_count(0x0000000F, 0, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
 628                 c->x86_capability[CPUID_F_0_EDX] = edx;
 629
 630                 if (cpu_has(c, X86_FEATURE_CQM_LLC)) {
 631                         /* will be overridden if occupancy monitoring exists */
 632                         c->x86_cache_max_rmid = ebx;
 633
 634                         /* QoS sub-leaf, EAX=0Fh, ECX=1 */
 635                         cpuid_count(0x0000000F, 1, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
 636                         c->x86_capability[CPUID_F_1_EDX] = edx;
 637
 638                         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_CQM_OCCUP_LLC)) {
 639                                 c->x86_cache_max_rmid = ecx;
 640                                 c->x86_cache_occ_scale = ebx;
 641                         }
 642                 } else {
 643                         c->x86_cache_max_rmid = -1;
 644                         c->x86_cache_occ_scale = -1;
 645                 }
 646         }
 647
 648         /* AMD-defined flags: level 0x80000001 */
 649         eax = cpuid_eax(0x80000000);
 650         c->extended_cpuid_level = eax;
 651
 652         if ((eax & 0xffff0000) == 0x80000000) {
 653                 if (eax >= 0x80000001) {
 654                         cpuid(0x80000001, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
 655
 656                         c->x86_capability[CPUID_8000_0001_ECX] = ecx;
 657                         c->x86_capability[CPUID_8000_0001_EDX] = edx;
 658                 }
 659         }
 660
 661         if (c->extended_cpuid_level >= 0x80000008) {
 662                 cpuid(0x80000008, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
 663
 664                 c->x86_virt_bits = (eax >> 8) & 0xff;
 665                 c->x86_phys_bits = eax & 0xff;
 666                 c->x86_capability[CPUID_8000_0008_EBX] = ebx;
 667         }
 668 #ifdef CONFIG_X86_32
 669         else if (cpu_has(c, X86_FEATURE_PAE) || cpu_has(c, X86_FEATURE_PSE36))
 670                 c->x86_phys_bits = 36;
 671 #endif
 672
 673         if (c->extended_cpuid_level >= 0x80000007)
 674                 c->x86_power = cpuid_edx(0x80000007);
 675
 676         if (c->extended_cpuid_level >= 0x8000000a)
 677                 c->x86_capability[CPUID_8000_000A_EDX] = cpuid_edx(0x8000000a);
 678
 679         init_scattered_cpuid_features(c);
 680 }
 681
 682 static void identify_cpu_without_cpuid(struct cpuinfo_x86 *c)
 683 {
 684 #ifdef CONFIG_X86_32
 685         int i;
 686
 687         /*
 688          * First of all, decide if this is a 486 or higher
 689          * It's a 486 if we can modify the AC flag
 690          */
 691         if (flag_is_changeable_p(X86_EFLAGS_AC))
 692                 c->x86 = 4;
 693         else
 694                 c->x86 = 3;
 695
 696         for (i = 0; i < X86_VENDOR_NUM; i++)
 697                 if (cpu_devs[i] && cpu_devs[i]->c_identify) {
 698                         c->x86_vendor_id[0] = 0;
 699                         cpu_devs[i]->c_identify(c);
 700                         if (c->x86_vendor_id[0]) {
 701                                 get_cpu_vendor(c);
 702                                 break;
 703                         }
 704                 }
 705 #endif
 706 }
 707
 708 /*
 709  * Do minimum CPU detection early.
 710  * Fields really needed: vendor, cpuid_level, family, model, mask,
 711  * cache alignment.
 712  * The others are not touched to avoid unwanted side effects.
 713  *
 714  * WARNING: this function is only called on the BP.  Don't add code here
 715  * that is supposed to run on all CPUs.
 716  */
 717 static void __init early_identify_cpu(struct cpuinfo_x86 *c)
 718 {
 719 #ifdef CONFIG_X86_64
 720         c->x86_clflush_size = 64;
 721         c->x86_phys_bits = 36;
 722         c->x86_virt_bits = 48;
 723 #else
 724         c->x86_clflush_size = 32;
 725         c->x86_phys_bits = 32;
 726         c->x86_virt_bits = 32;
 727 #endif
 728         c->x86_cache_alignment = c->x86_clflush_size;
 729
 730         memset(&c->x86_capability, 0, sizeof c->x86_capability);
 731         c->extended_cpuid_level = 0;
 732
 733         if (!have_cpuid_p())
 734                 identify_cpu_without_cpuid(c);
 735
 736         /* cyrix could have cpuid enabled via c_identify()*/
 737         if (!have_cpuid_p())
 738                 return;
 739
 740         cpu_detect(c);
 741         get_cpu_vendor(c);
 742         get_cpu_cap(c);
 743
 744         if (this_cpu->c_early_init)
 745                 this_cpu->c_early_init(c);
 746
 747         c->cpu_index = 0;
 748         filter_cpuid_features(c, false);
 749
 750         if (this_cpu->c_bsp_init)
 751                 this_cpu->c_bsp_init(c);
 752
 753         setup_force_cpu_cap(X86_FEATURE_ALWAYS);
 754         fpu__init_system(c);
 755 }
 756
 757 void __init early_cpu_init(void)
 758 {
 759         const struct cpu_dev *const *cdev;
 760         int count = 0;
 761
 762 #ifdef CONFIG_PROCESSOR_SELECT
 763         printk(KERN_INFO "KERNEL supported cpus:\n");
 764 #endif
 765
 766         for (cdev = __x86_cpu_dev_start; cdev < __x86_cpu_dev_end; cdev++) {
 767                 const struct cpu_dev *cpudev = *cdev;
 768
 769                 if (count >= X86_VENDOR_NUM)
 770                         break;
 771                 cpu_devs[count] = cpudev;
 772                 count++;
 773
 774 #ifdef CONFIG_PROCESSOR_SELECT
 775                 {
 776                         unsigned int j;
 777
 778                         for (j = 0; j < 2; j++) {
 779                                 if (!cpudev->c_ident[j])
 780                                         continue;
 781                                 printk(KERN_INFO "  %s %s\n", cpudev->c_vendor,
 782                                         cpudev->c_ident[j]);
 783                         }
 784                 }
 785 #endif
 786         }
 787         early_identify_cpu(&boot_cpu_data);
 788 }
 789
 790 /*
 791  * The NOPL instruction is supposed to exist on all CPUs of family >= 6;
 792  * unfortunately, that's not true in practice because of early VIA
 793  * chips and (more importantly) broken virtualizers that are not easy
 794  * to detect. In the latter case it doesn't even *fail* reliably, so
 795  * probing for it doesn't even work. Disable it completely on 32-bit
 796  * unless we can find a reliable way to detect all the broken cases.
 797  * Enable it explicitly on 64-bit for non-constant inputs of cpu_has().
 798  */
 799 static void detect_nopl(struct cpuinfo_x86 *c)
 800 {
 801 #ifdef CONFIG_X86_32
 802         clear_cpu_cap(c, X86_FEATURE_NOPL);
 803 #else
 804         set_cpu_cap(c, X86_FEATURE_NOPL);
 805 #endif
 806 }
 807
 808 static void generic_identify(struct cpuinfo_x86 *c)
 809 {
 810         c->extended_cpuid_level = 0;
 811
 812         if (!have_cpuid_p())
 813                 identify_cpu_without_cpuid(c);
 814
 815         /* cyrix could have cpuid enabled via c_identify()*/
 816         if (!have_cpuid_p())
 817                 return;
 818
 819         cpu_detect(c);
 820
 821         get_cpu_vendor(c);
 822
 823         get_cpu_cap(c);
 824
 825         if (c->cpuid_level >= 0x00000001) {
 826                 c->initial_apicid = (cpuid_ebx(1) >> 24) & 0xFF;
 827 #ifdef CONFIG_X86_32
 828 # ifdef CONFIG_SMP
 829                 c->apicid = apic->phys_pkg_id(c->initial_apicid, 0);
 830 # else
 831                 c->apicid = c->initial_apicid;
 832 # endif
 833 #endif
 834                 c->phys_proc_id = c->initial_apicid;
 835         }
 836
 837         get_model_name(c); /* Default name */
 838
 839         detect_nopl(c);
 840 }
 841
 842 static void x86_init_cache_qos(struct cpuinfo_x86 *c)
 843 {
 844         /*
 845          * The heavy lifting of max_rmid and cache_occ_scale are handled
 846          * in get_cpu_cap().  Here we just set the max_rmid for the boot_cpu
 847          * in case CQM bits really aren't there in this CPU.
 848          */
 849         if (c != &boot_cpu_data) {
 850                 boot_cpu_data.x86_cache_max_rmid =
 851                         min(boot_cpu_data.x86_cache_max_rmid,
 852                             c->x86_cache_max_rmid);
 853         }
 854 }
 855
 856 /*
 857  * This does the hard work of actually picking apart the CPU stuff...
 858  */
 859 static void identify_cpu(struct cpuinfo_x86 *c)
 860 {
 861         int i;
 862
 863         c->loops_per_jiffy = loops_per_jiffy;
 864         c->x86_cache_size = -1;
 865         c->x86_vendor = X86_VENDOR_UNKNOWN;
 866         c->x86_model = c->x86_mask = 0; /* So far unknown... */
 867         c->x86_vendor_id[0] = '\0'; /* Unset */
 868         c->x86_model_id[0] = '\0';  /* Unset */
 869         c->x86_max_cores = 1;
 870         c->x86_coreid_bits = 0;
 871 #ifdef CONFIG_X86_64
 872         c->x86_clflush_size = 64;
 873         c->x86_phys_bits = 36;
 874         c->x86_virt_bits = 48;
 875 #else
 876         c->cpuid_level = -1;    /* CPUID not detected */
 877         c->x86_clflush_size = 32;
 878         c->x86_phys_bits = 32;
 879         c->x86_virt_bits = 32;
 880 #endif
 881         c->x86_cache_alignment = c->x86_clflush_size;
 882         memset(&c->x86_capability, 0, sizeof c->x86_capability);
 883
 884         generic_identify(c);
 885
 886         if (this_cpu->c_identify)
 887                 this_cpu->c_identify(c);
 888
 889         /* Clear/Set all flags overriden by options, after probe */
 890         for (i = 0; i < NCAPINTS; i++) {
 891                 c->x86_capability[i] &= ~cpu_caps_cleared[i];
 892                 c->x86_capability[i] |= cpu_caps_set[i];
 893         }
 894
 895 #ifdef CONFIG_X86_64
 896         c->apicid = apic->phys_pkg_id(c->initial_apicid, 0);
 897 #endif
 898
 899         /*
 900          * Vendor-specific initialization.  In this section we
 901          * canonicalize the feature flags, meaning if there are
 902          * features a certain CPU supports which CPUID doesn't
 903          * tell us, CPUID claiming incorrect flags, or other bugs,
 904          * we handle them here.
 905          *
 906          * At the end of this section, c->x86_capability better
 907          * indicate the features this CPU genuinely supports!
 908          */
 909         if (this_cpu->c_init)
 910                 this_cpu->c_init(c);
 911
 912         /* Disable the PN if appropriate */
 913         squash_the_stupid_serial_number(c);
 914
 915         /* Set up SMEP/SMAP */
 916         setup_smep(c);
 917         setup_smap(c);
 918
 919         /*
 920          * The vendor-specific functions might have changed features.
 921          * Now we do "generic changes."
 922          */
 923
 924         /* Filter out anything that depends on CPUID levels we don't have */
 925         filter_cpuid_features(c, true);
 926
 927         /* If the model name is still unset, do table lookup. */
 928         if (!c->x86_model_id[0]) {
 929                 const char *p;
 930                 p = table_lookup_model(c);
 931                 if (p)
 932                         strcpy(c->x86_model_id, p);
 933                 else
 934                         /* Last resort... */
 935                         sprintf(c->x86_model_id, "%02x/%02x",
 936                                 c->x86, c->x86_model);
 937         }
 938
 939 #ifdef CONFIG_X86_64
 940         detect_ht(c);
 941 #endif
 942
 943         init_hypervisor(c);
 944         x86_init_rdrand(c);
 945         x86_init_cache_qos(c);
 946
 947         /*
 948          * Clear/Set all flags overriden by options, need do it
 949          * before following smp all cpus cap AND.
 950          */
 951         for (i = 0; i < NCAPINTS; i++) {
 952                 c->x86_capability[i] &= ~cpu_caps_cleared[i];
 953                 c->x86_capability[i] |= cpu_caps_set[i];
 954         }
 955
 956         /*
 957          * On SMP, boot_cpu_data holds the common feature set between
 958          * all CPUs; so make sure that we indicate which features are
 959          * common between the CPUs.  The first time this routine gets
 960          * executed, c == &boot_cpu_data.
 961          */
 962         if (c != &boot_cpu_data) {
 963                 /* AND the already accumulated flags with these */
 964                 for (i = 0; i < NCAPINTS; i++)
 965                         boot_cpu_data.x86_capability[i] &= c->x86_capability[i];
 966
 967                 /* OR, i.e. replicate the bug flags */
 968                 for (i = NCAPINTS; i < NCAPINTS + NBUGINTS; i++)
 969                         c->x86_capability[i] |= boot_cpu_data.x86_capability[i];
 970         }
 971
 972         /* Init Machine Check Exception if available. */
 973         mcheck_cpu_init(c);
 974
 975         select_idle_routine(c);
 976
 977 #ifdef CONFIG_NUMA
 978         numa_add_cpu(smp_processor_id());
 979 #endif
 980 }
 981
 982 /*
 983  * Set up the CPU state needed to execute SYSENTER/SYSEXIT instructions
 984  * on 32-bit kernels:
 985  */
 986 #ifdef CONFIG_X86_32
 987 void enable_sep_cpu(void)
 988 {
 989         struct tss_struct *tss;
 990         int cpu;
 991
 992         cpu = get_cpu();
 993         tss = &per_cpu(cpu_tss, cpu);
 994
 995         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_SEP))
 996                 goto out;
 997
 998         /*
 999          * We cache MSR_IA32_SYSENTER_CS's value in the TSS's ss1 field --
1000          * see the big comment in struct x86_hw_tss's definition.
1001          */
1002
1003         tss->x86_tss.ss1 = __KERNEL_CS;
1004         wrmsr(MSR_IA32_SYSENTER_CS, tss->x86_tss.ss1, 0);
1005
1006         wrmsr(MSR_IA32_SYSENTER_ESP,
1007               (unsigned long)tss + offsetofend(struct tss_struct, SYSENTER_stack),
1008               0);
1009
1010         wrmsr(MSR_IA32_SYSENTER_EIP, (unsigned long)entry_SYSENTER_32, 0);
1011
1012 out:
1013         put_cpu();
1014 }
1015 #endif
1016
1017 void __init identify_boot_cpu(void)
1018 {
1019         identify_cpu(&boot_cpu_data);
1020         init_amd_e400_c1e_mask();
1021 #ifdef CONFIG_X86_32
1022         sysenter_setup();
1023         enable_sep_cpu();
1024 #endif
1025         cpu_detect_tlb(&boot_cpu_data);
1026 }
1027
1028 void identify_secondary_cpu(struct cpuinfo_x86 *c)
1029 {
1030         BUG_ON(c == &boot_cpu_data);
1031         identify_cpu(c);
1032 #ifdef CONFIG_X86_32
1033         enable_sep_cpu();
1034 #endif
1035         mtrr_ap_init();
1036 }
1037
1038 struct msr_range {
1039         unsigned        min;
1040         unsigned        max;
1041 };
1042
1043 static const struct msr_range msr_range_array[] = {
1044         { 0x00000000, 0x00000418},
1045         { 0xc0000000, 0xc000040b},
1046         { 0xc0010000, 0xc0010142},
1047         { 0xc0011000, 0xc001103b},
1048 };
1049
1050 static void __print_cpu_msr(void)
1051 {
1052         unsigned index_min, index_max;
1053         unsigned index;
1054         u64 val;
1055         int i;
1056
1057         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(msr_range_array); i++) {
1058                 index_min = msr_range_array[i].min;
1059                 index_max = msr_range_array[i].max;
1060
1061                 for (index = index_min; index < index_max; index++) {
1062                         if (rdmsrl_safe(index, &val))
1063                                 continue;
1064                         printk(KERN_INFO " MSR%08x: %016llx\n", index, val);
1065                 }
1066         }
1067 }
1068
1069 static int show_msr;
1070
1071 static __init int setup_show_msr(char *arg)
1072 {
1073         int num;
1074
1075         get_option(&arg, &num);
1076
1077         if (num > 0)
1078                 show_msr = num;
1079         return 1;
1080 }
1081 __setup("show_msr=", setup_show_msr);
1082
1083 static __init int setup_noclflush(char *arg)
1084 {
1085         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_CLFLUSH);
1086         setup_clear_cpu_cap(X86_FEATURE_CLFLUSHOPT);
1087         return 1;
1088 }
1089 __setup("noclflush", setup_noclflush);
1090
1091 void print_cpu_info(struct cpuinfo_x86 *c)
1092 {
1093         const char *vendor = NULL;
1094
1095         if (c->x86_vendor < X86_VENDOR_NUM) {
1096                 vendor = this_cpu->c_vendor;
1097         } else {
1098                 if (c->cpuid_level >= 0)
1099                         vendor = c->x86_vendor_id;
1100         }
1101
1102         if (vendor && !strstr(c->x86_model_id, vendor))
1103                 printk(KERN_CONT "%s ", vendor);
1104
1105         if (c->x86_model_id[0])
1106                 printk(KERN_CONT "%s", c->x86_model_id);
1107         else
1108                 printk(KERN_CONT "%d86", c->x86);
1109
1110         printk(KERN_CONT " (family: 0x%x, model: 0x%x", c->x86, c->x86_model);
1111
1112         if (c->x86_mask || c->cpuid_level >= 0)
1113                 printk(KERN_CONT ", stepping: 0x%x)\n", c->x86_mask);
1114         else
1115                 printk(KERN_CONT ")\n");
1116
1117         print_cpu_msr(c);
1118 }
1119
1120 void print_cpu_msr(struct cpuinfo_x86 *c)
1121 {
1122         if (c->cpu_index < show_msr)
1123                 __print_cpu_msr();
1124 }
1125
1126 static __init int setup_disablecpuid(char *arg)
1127 {
1128         int bit;
1129
1130         if (get_option(&arg, &bit) && bit < NCAPINTS*32)
1131                 setup_clear_cpu_cap(bit);
1132         else
1133                 return 0;
1134
1135         return 1;
1136 }
1137 __setup("clearcpuid=", setup_disablecpuid);
1138
1139 #ifdef CONFIG_X86_64
1140 struct desc_ptr idt_descr = { NR_VECTORS * 16 - 1, (unsigned long) idt_table };
1141 struct desc_ptr debug_idt_descr = { NR_VECTORS * 16 - 1,
1142                                     (unsigned long) debug_idt_table };
1143
1144 DEFINE_PER_CPU_FIRST(union irq_stack_union,
1145                      irq_stack_union) __aligned(PAGE_SIZE) __visible;
1146
1147 /*
1148  * The following percpu variables are hot.  Align current_task to
1149  * cacheline size such that they fall in the same cacheline.
1150  */
1151 DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, current_task) ____cacheline_aligned =
1152         &init_task;
1153 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(current_task);
1154
1155 DEFINE_PER_CPU(char *, irq_stack_ptr) =
1156         init_per_cpu_var(irq_stack_union.irq_stack) + IRQ_STACK_SIZE - 64;
1157
1158 DEFINE_PER_CPU(unsigned int, irq_count) __visible = -1;
1159
1160 DEFINE_PER_CPU(int, __preempt_count) = INIT_PREEMPT_COUNT;
1161 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(__preempt_count);
1162
1163 /*
1164  * Special IST stacks which the CPU switches to when it calls
1165  * an IST-marked descriptor entry. Up to 7 stacks (hardware
1166  * limit), all of them are 4K, except the debug stack which
1167  * is 8K.
1168  */
1169 static const unsigned int exception_stack_sizes[N_EXCEPTION_STACKS] = {
1170           [0 ... N_EXCEPTION_STACKS - 1]        = EXCEPTION_STKSZ,
1171           [DEBUG_STACK - 1]                     = DEBUG_STKSZ
1172 };
1173
1174 static DEFINE_PER_CPU_PAGE_ALIGNED(char, exception_stacks
1175         [(N_EXCEPTION_STACKS - 1) * EXCEPTION_STKSZ + DEBUG_STKSZ]);
1176
1177 /* May not be marked __init: used by software suspend */
1178 void syscall_init(void)
1179 {
1180         /*
1181          * LSTAR and STAR live in a bit strange symbiosis.
1182          * They both write to the same internal register. STAR allows to
1183          * set CS/DS but only a 32bit target. LSTAR sets the 64bit rip.
1184          */
1185         wrmsr(MSR_STAR, 0, (__USER32_CS << 16) | __KERNEL_CS);
1186         wrmsrl(MSR_LSTAR, (unsigned long)entry_SYSCALL_64);
1187
1188 #ifdef CONFIG_IA32_EMULATION
1189         wrmsrl(MSR_CSTAR, (unsigned long)entry_SYSCALL_compat);
1190         /*
1191          * This only works on Intel CPUs.
1192          * On AMD CPUs these MSRs are 32-bit, CPU truncates MSR_IA32_SYSENTER_EIP.
1193          * This does not cause SYSENTER to jump to the wrong location, because
1194          * AMD doesn't allow SYSENTER in long mode (either 32- or 64-bit).
1195          */
1196         wrmsrl_safe(MSR_IA32_SYSENTER_CS, (u64)__KERNEL_CS);
1197         wrmsrl_safe(MSR_IA32_SYSENTER_ESP, 0ULL);
1198         wrmsrl_safe(MSR_IA32_SYSENTER_EIP, (u64)entry_SYSENTER_compat);
1199 #else
1200         wrmsrl(MSR_CSTAR, (unsigned long)ignore_sysret);
1201         wrmsrl_safe(MSR_IA32_SYSENTER_CS, (u64)GDT_ENTRY_INVALID_SEG);
1202         wrmsrl_safe(MSR_IA32_SYSENTER_ESP, 0ULL);
1203         wrmsrl_safe(MSR_IA32_SYSENTER_EIP, 0ULL);
1204 #endif
1205
1206         /* Flags to clear on syscall */
1207         wrmsrl(MSR_SYSCALL_MASK,
1208                X86_EFLAGS_TF|X86_EFLAGS_DF|X86_EFLAGS_IF|
1209                X86_EFLAGS_IOPL|X86_EFLAGS_AC|X86_EFLAGS_NT);
1210 }
1211
1212 /*
1213  * Copies of the original ist values from the tss are only accessed during
1214  * debugging, no special alignment required.
1215  */
1216 DEFINE_PER_CPU(struct orig_ist, orig_ist);
1217
1218 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, debug_stack_addr);
1219 DEFINE_PER_CPU(int, debug_stack_usage);
1220
1221 int is_debug_stack(unsigned long addr)
1222 {
1223         return __this_cpu_read(debug_stack_usage) ||
1224                 (addr <= __this_cpu_read(debug_stack_addr) &&
1225                  addr > (__this_cpu_read(debug_stack_addr) - DEBUG_STKSZ));
1226 }
1227 NOKPROBE_SYMBOL(is_debug_stack);
1228
1229 DEFINE_PER_CPU(u32, debug_idt_ctr);
1230
1231 void debug_stack_set_zero(void)
1232 {
1233         this_cpu_inc(debug_idt_ctr);
1234         load_current_idt();
1235 }
1236 NOKPROBE_SYMBOL(debug_stack_set_zero);
1237
1238 void debug_stack_reset(void)
1239 {
1240         if (WARN_ON(!this_cpu_read(debug_idt_ctr)))
1241                 return;
1242         if (this_cpu_dec_return(debug_idt_ctr) == 0)
1243                 load_current_idt();
1244 }
1245 NOKPROBE_SYMBOL(debug_stack_reset);
1246
1247 #else   /* CONFIG_X86_64 */
1248
1249 DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, current_task) = &init_task;
1250 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(current_task);
1251 DEFINE_PER_CPU(int, __preempt_count) = INIT_PREEMPT_COUNT;
1252 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(__preempt_count);
1253
1254 /*
1255  * On x86_32, vm86 modifies tss.sp0, so sp0 isn't a reliable way to find
1256  * the top of the kernel stack.  Use an extra percpu variable to track the
1257  * top of the kernel stack directly.
1258  */
1259 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, cpu_current_top_of_stack) =
1260         (unsigned long)&init_thread_union + THREAD_SIZE;
1261 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_current_top_of_stack);
1262
1263 #ifdef CONFIG_CC_STACKPROTECTOR
1264 DEFINE_PER_CPU_ALIGNED(struct stack_canary, stack_canary);
1265 #endif
1266
1267 #endif  /* CONFIG_X86_64 */
1268
1269 /*
1270  * Clear all 6 debug registers:
1271  */
1272 static void clear_all_debug_regs(void)
1273 {
1274         int i;
1275
1276         for (i = 0; i < 8; i++) {
1277                 /* Ignore db4, db5 */
1278                 if ((i == 4) || (i == 5))
1279                         continue;
1280
1281                 set_debugreg(0, i);
1282         }
1283 }
1284
1285 #ifdef CONFIG_KGDB
1286 /*
1287  * Restore debug regs if using kgdbwait and you have a kernel debugger
1288  * connection established.
1289  */
1290 static void dbg_restore_debug_regs(void)
1291 {
1292         if (unlikely(kgdb_connected && arch_kgdb_ops.correct_hw_break))
1293                 arch_kgdb_ops.correct_hw_break();
1294 }
1295 #else /* ! CONFIG_KGDB */
1296 #define dbg_restore_debug_regs()
1297 #endif /* ! CONFIG_KGDB */
1298
1299 static void wait_for_master_cpu(int cpu)
1300 {
1301 #ifdef CONFIG_SMP
1302         /*
1303          * wait for ACK from master CPU before continuing
1304          * with AP initialization
1305          */
1306         WARN_ON(cpumask_test_and_set_cpu(cpu, cpu_initialized_mask));
1307         while (!cpumask_test_cpu(cpu, cpu_callout_mask))
1308                 cpu_relax();
1309 #endif
1310 }
1311
1312 /*
1313  * cpu_init() initializes state that is per-CPU. Some data is already
1314  * initialized (naturally) in the bootstrap process, such as the GDT
1315  * and IDT. We reload them nevertheless, this function acts as a
1316  * 'CPU state barrier', nothing should get across.
1317  * A lot of state is already set up in PDA init for 64 bit
1318  */
1319 #ifdef CONFIG_X86_64
1320
1321 void cpu_init(void)
1322 {
1323         struct orig_ist *oist;
1324         struct task_struct *me;
1325         struct tss_struct *t;
1326         unsigned long v;
1327         int cpu = stack_smp_processor_id();
1328         int i;
1329
1330         wait_for_master_cpu(cpu);
1331
1332         /*
1333          * Initialize the CR4 shadow before doing anything that could
1334          * try to read it.
1335          */
1336         cr4_init_shadow();
1337
1338         /*
1339          * Load microcode on this cpu if a valid microcode is available.
1340          * This is early microcode loading procedure.
1341          */
1342         load_ucode_ap();
1343
1344         t = &per_cpu(cpu_tss, cpu);
1345         oist = &per_cpu(orig_ist, cpu);
1346
1347 #ifdef CONFIG_NUMA
1348         if (this_cpu_read(numa_node) == 0 &&
1349             early_cpu_to_node(cpu) != NUMA_NO_NODE)
1350                 set_numa_node(early_cpu_to_node(cpu));
1351 #endif
1352
1353         me = current;
1354
1355         pr_debug("Initializing CPU#%d\n", cpu);
1356
1357         cr4_clear_bits(X86_CR4_VME|X86_CR4_PVI|X86_CR4_TSD|X86_CR4_DE);
1358
1359         /*
1360          * Initialize the per-CPU GDT with the boot GDT,
1361          * and set up the GDT descriptor:
1362          */
1363
1364         switch_to_new_gdt(cpu);
1365         loadsegment(fs, 0);
1366
1367         load_current_idt();
1368
1369         memset(me->thread.tls_array, 0, GDT_ENTRY_TLS_ENTRIES * 8);
1370         syscall_init();
1371
1372         wrmsrl(MSR_FS_BASE, 0);
1373         wrmsrl(MSR_KERNEL_GS_BASE, 0);
1374         barrier();
1375
1376         x86_configure_nx();
1377         x2apic_setup();
1378
1379         /*
1380          * set up and load the per-CPU TSS
1381          */
1382         if (!oist->ist[0]) {
1383                 char *estacks = per_cpu(exception_stacks, cpu);
1384
1385                 for (v = 0; v < N_EXCEPTION_STACKS; v++) {
1386                         estacks += exception_stack_sizes[v];
1387                         oist->ist[v] = t->x86_tss.ist[v] =
1388                                         (unsigned long)estacks;
1389                         if (v == DEBUG_STACK-1)
1390                                 per_cpu(debug_stack_addr, cpu) = (unsigned long)estacks;
1391                 }
1392         }
1393
1394         t->x86_tss.io_bitmap_base = offsetof(struct tss_struct, io_bitmap);
1395
1396         /*
1397          * <= is required because the CPU will access up to
1398          * 8 bits beyond the end of the IO permission bitmap.
1399          */
1400         for (i = 0; i <= IO_BITMAP_LONGS; i++)
1401                 t->io_bitmap[i] = ~0UL;
1402
1403         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
1404         me->active_mm = &init_mm;
1405         BUG_ON(me->mm);
1406         enter_lazy_tlb(&init_mm, me);
1407
1408         load_sp0(t, &current->thread);
1409         set_tss_desc(cpu, t);
1410         load_TR_desc();
1411         load_mm_ldt(&init_mm);
1412
1413         clear_all_debug_regs();
1414         dbg_restore_debug_regs();
1415
1416         fpu__init_cpu();
1417
1418         if (is_uv_system())
1419                 uv_cpu_init();
1420 }
1421
1422 #else
1423
1424 void cpu_init(void)
1425 {
1426         int cpu = smp_processor_id();
1427         struct task_struct *curr = current;
1428         struct tss_struct *t = &per_cpu(cpu_tss, cpu);
1429         struct thread_struct *thread = &curr->thread;
1430
1431         wait_for_master_cpu(cpu);
1432
1433         /*
1434          * Initialize the CR4 shadow before doing anything that could
1435          * try to read it.
1436          */
1437         cr4_init_shadow();
1438
1439         show_ucode_info_early();
1440
1441         printk(KERN_INFO "Initializing CPU#%d\n", cpu);
1442
1443         if (cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_VME) ||
1444             cpu_has_tsc ||
1445             boot_cpu_has(X86_FEATURE_DE))
1446                 cr4_clear_bits(X86_CR4_VME|X86_CR4_PVI|X86_CR4_TSD|X86_CR4_DE);
1447
1448         load_current_idt();
1449         switch_to_new_gdt(cpu);
1450
1451         /*
1452          * Set up and load the per-CPU TSS and LDT
1453          */
1454         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
1455         curr->active_mm = &init_mm;
1456         BUG_ON(curr->mm);
1457         enter_lazy_tlb(&init_mm, curr);
1458
1459         load_sp0(t, thread);
1460         set_tss_desc(cpu, t);
1461         load_TR_desc();
1462         load_mm_ldt(&init_mm);
1463
1464         t->x86_tss.io_bitmap_base = offsetof(struct tss_struct, io_bitmap);
1465
1466 #ifdef CONFIG_DOUBLEFAULT
1467         /* Set up doublefault TSS pointer in the GDT */
1468         __set_tss_desc(cpu, GDT_ENTRY_DOUBLEFAULT_TSS, &doublefault_tss);
1469 #endif
1470
1471         clear_all_debug_regs();
1472         dbg_restore_debug_regs();
1473
1474         fpu__init_cpu();
1475 }
1476 #endif
1477
1478 #ifdef CONFIG_X86_DEBUG_STATIC_CPU_HAS
1479 void warn_pre_alternatives(void)
1480 {
1481         WARN(1, "You're using static_cpu_has before alternatives have run!\n");
1482 }
1483 EXPORT_SYMBOL_GPL(warn_pre_alternatives);
1484 #endif
1485
1486 inline bool __static_cpu_has_safe(u16 bit)
1487 {
1488         return boot_cpu_has(bit);
1489 }
1490 EXPORT_SYMBOL_GPL(__static_cpu_has_safe);
1491
1492 static void bsp_resume(void)
1493 {
1494         if (this_cpu->c_bsp_resume)
1495                 this_cpu->c_bsp_resume(&boot_cpu_data);
1496 }
1497
1498 static struct syscore_ops cpu_syscore_ops = {
1499         .resume         = bsp_resume,
1500 };
1501
1502 static int __init init_cpu_syscore(void)
1503 {
1504         register_syscore_ops(&cpu_syscore_ops);
1505         return 0;
1506 }
1507 core_initcall(init_cpu_syscore);