Merge branch 'for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/roland...
[pandora-kernel.git] / arch / i386 / kernel / cpu / common.c
1 #include <linux/init.h>
2 #include <linux/string.h>
3 #include <linux/delay.h>
4 #include <linux/smp.h>
5 #include <linux/module.h>
6 #include <linux/percpu.h>
7 #include <asm/semaphore.h>
8 #include <asm/processor.h>
9 #include <asm/i387.h>
10 #include <asm/msr.h>
11 #include <asm/io.h>
12 #include <asm/mmu_context.h>
13 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
14 #include <asm/mpspec.h>
15 #include <asm/apic.h>
16 #include <mach_apic.h>
17 #endif
18
19 #include "cpu.h"
20
21 DEFINE_PER_CPU(unsigned char, cpu_16bit_stack[CPU_16BIT_STACK_SIZE]);
22 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(cpu_16bit_stack);
23
24 static int cachesize_override __devinitdata = -1;
25 static int disable_x86_fxsr __devinitdata = 0;
26 static int disable_x86_serial_nr __devinitdata = 1;
27
28 struct cpu_dev * cpu_devs[X86_VENDOR_NUM] = {};
29
30 extern int disable_pse;
31
32 static void default_init(struct cpuinfo_x86 * c)
33 {
34         /* Not much we can do here... */
35         /* Check if at least it has cpuid */
36         if (c->cpuid_level == -1) {
37                 /* No cpuid. It must be an ancient CPU */
38                 if (c->x86 == 4)
39                         strcpy(c->x86_model_id, "486");
40                 else if (c->x86 == 3)
41                         strcpy(c->x86_model_id, "386");
42         }
43 }
44
45 static struct cpu_dev default_cpu = {
46         .c_init = default_init,
47         .c_vendor = "Unknown",
48 };
49 static struct cpu_dev * this_cpu = &default_cpu;
50
51 static int __init cachesize_setup(char *str)
52 {
53         get_option (&str, &cachesize_override);
54         return 1;
55 }
56 __setup("cachesize=", cachesize_setup);
57
58 int __devinit get_model_name(struct cpuinfo_x86 *c)
59 {
60         unsigned int *v;
61         char *p, *q;
62
63         if (cpuid_eax(0x80000000) < 0x80000004)
64                 return 0;
65
66         v = (unsigned int *) c->x86_model_id;
67         cpuid(0x80000002, &v[0], &v[1], &v[2], &v[3]);
68         cpuid(0x80000003, &v[4], &v[5], &v[6], &v[7]);
69         cpuid(0x80000004, &v[8], &v[9], &v[10], &v[11]);
70         c->x86_model_id[48] = 0;
71
72         /* Intel chips right-justify this string for some dumb reason;
73            undo that brain damage */
74         p = q = &c->x86_model_id[0];
75         while ( *p == ' ' )
76              p++;
77         if ( p != q ) {
78              while ( *p )
79                   *q++ = *p++;
80              while ( q <= &c->x86_model_id[48] )
81                   *q++ = '\0';  /* Zero-pad the rest */
82         }
83
84         return 1;
85 }
86
87
88 void __devinit display_cacheinfo(struct cpuinfo_x86 *c)
89 {
90         unsigned int n, dummy, ecx, edx, l2size;
91
92         n = cpuid_eax(0x80000000);
93
94         if (n >= 0x80000005) {
95                 cpuid(0x80000005, &dummy, &dummy, &ecx, &edx);
96                 printk(KERN_INFO "CPU: L1 I Cache: %dK (%d bytes/line), D cache %dK (%d bytes/line)\n",
97                         edx>>24, edx&0xFF, ecx>>24, ecx&0xFF);
98                 c->x86_cache_size=(ecx>>24)+(edx>>24);  
99         }
100
101         if (n < 0x80000006)     /* Some chips just has a large L1. */
102                 return;
103
104         ecx = cpuid_ecx(0x80000006);
105         l2size = ecx >> 16;
106         
107         /* do processor-specific cache resizing */
108         if (this_cpu->c_size_cache)
109                 l2size = this_cpu->c_size_cache(c,l2size);
110
111         /* Allow user to override all this if necessary. */
112         if (cachesize_override != -1)
113                 l2size = cachesize_override;
114
115         if ( l2size == 0 )
116                 return;         /* Again, no L2 cache is possible */
117
118         c->x86_cache_size = l2size;
119
120         printk(KERN_INFO "CPU: L2 Cache: %dK (%d bytes/line)\n",
121                l2size, ecx & 0xFF);
122 }
123
124 /* Naming convention should be: <Name> [(<Codename>)] */
125 /* This table only is used unless init_<vendor>() below doesn't set it; */
126 /* in particular, if CPUID levels 0x80000002..4 are supported, this isn't used */
127
128 /* Look up CPU names by table lookup. */
129 static char __devinit *table_lookup_model(struct cpuinfo_x86 *c)
130 {
131         struct cpu_model_info *info;
132
133         if ( c->x86_model >= 16 )
134                 return NULL;    /* Range check */
135
136         if (!this_cpu)
137                 return NULL;
138
139         info = this_cpu->c_models;
140
141         while (info && info->family) {
142                 if (info->family == c->x86)
143                         return info->model_names[c->x86_model];
144                 info++;
145         }
146         return NULL;            /* Not found */
147 }
148
149
150 static void __devinit get_cpu_vendor(struct cpuinfo_x86 *c, int early)
151 {
152         char *v = c->x86_vendor_id;
153         int i;
154         static int printed;
155
156         for (i = 0; i < X86_VENDOR_NUM; i++) {
157                 if (cpu_devs[i]) {
158                         if (!strcmp(v,cpu_devs[i]->c_ident[0]) ||
159                             (cpu_devs[i]->c_ident[1] && 
160                              !strcmp(v,cpu_devs[i]->c_ident[1]))) {
161                                 c->x86_vendor = i;
162                                 if (!early)
163                                         this_cpu = cpu_devs[i];
164                                 return;
165                         }
166                 }
167         }
168         if (!printed) {
169                 printed++;
170                 printk(KERN_ERR "CPU: Vendor unknown, using generic init.\n");
171                 printk(KERN_ERR "CPU: Your system may be unstable.\n");
172         }
173         c->x86_vendor = X86_VENDOR_UNKNOWN;
174         this_cpu = &default_cpu;
175 }
176
177
178 static int __init x86_fxsr_setup(char * s)
179 {
180         disable_x86_fxsr = 1;
181         return 1;
182 }
183 __setup("nofxsr", x86_fxsr_setup);
184
185
186 /* Standard macro to see if a specific flag is changeable */
187 static inline int flag_is_changeable_p(u32 flag)
188 {
189         u32 f1, f2;
190
191         asm("pushfl\n\t"
192             "pushfl\n\t"
193             "popl %0\n\t"
194             "movl %0,%1\n\t"
195             "xorl %2,%0\n\t"
196             "pushl %0\n\t"
197             "popfl\n\t"
198             "pushfl\n\t"
199             "popl %0\n\t"
200             "popfl\n\t"
201             : "=&r" (f1), "=&r" (f2)
202             : "ir" (flag));
203
204         return ((f1^f2) & flag) != 0;
205 }
206
207
208 /* Probe for the CPUID instruction */
209 static int __devinit have_cpuid_p(void)
210 {
211         return flag_is_changeable_p(X86_EFLAGS_ID);
212 }
213
214 /* Do minimum CPU detection early.
215    Fields really needed: vendor, cpuid_level, family, model, mask, cache alignment.
216    The others are not touched to avoid unwanted side effects.
217
218    WARNING: this function is only called on the BP.  Don't add code here
219    that is supposed to run on all CPUs. */
220 static void __init early_cpu_detect(void)
221 {
222         struct cpuinfo_x86 *c = &boot_cpu_data;
223
224         c->x86_cache_alignment = 32;
225
226         if (!have_cpuid_p())
227                 return;
228
229         /* Get vendor name */
230         cpuid(0x00000000, &c->cpuid_level,
231               (int *)&c->x86_vendor_id[0],
232               (int *)&c->x86_vendor_id[8],
233               (int *)&c->x86_vendor_id[4]);
234
235         get_cpu_vendor(c, 1);
236
237         c->x86 = 4;
238         if (c->cpuid_level >= 0x00000001) {
239                 u32 junk, tfms, cap0, misc;
240                 cpuid(0x00000001, &tfms, &misc, &junk, &cap0);
241                 c->x86 = (tfms >> 8) & 15;
242                 c->x86_model = (tfms >> 4) & 15;
243                 if (c->x86 == 0xf)
244                         c->x86 += (tfms >> 20) & 0xff;
245                 if (c->x86 >= 0x6)
246                         c->x86_model += ((tfms >> 16) & 0xF) << 4;
247                 c->x86_mask = tfms & 15;
248                 if (cap0 & (1<<19))
249                         c->x86_cache_alignment = ((misc >> 8) & 0xff) * 8;
250         }
251 }
252
253 void __devinit generic_identify(struct cpuinfo_x86 * c)
254 {
255         u32 tfms, xlvl;
256         int junk;
257
258         if (have_cpuid_p()) {
259                 /* Get vendor name */
260                 cpuid(0x00000000, &c->cpuid_level,
261                       (int *)&c->x86_vendor_id[0],
262                       (int *)&c->x86_vendor_id[8],
263                       (int *)&c->x86_vendor_id[4]);
264                 
265                 get_cpu_vendor(c, 0);
266                 /* Initialize the standard set of capabilities */
267                 /* Note that the vendor-specific code below might override */
268         
269                 /* Intel-defined flags: level 0x00000001 */
270                 if ( c->cpuid_level >= 0x00000001 ) {
271                         u32 capability, excap;
272                         cpuid(0x00000001, &tfms, &junk, &excap, &capability);
273                         c->x86_capability[0] = capability;
274                         c->x86_capability[4] = excap;
275                         c->x86 = (tfms >> 8) & 15;
276                         c->x86_model = (tfms >> 4) & 15;
277                         if (c->x86 == 0xf) {
278                                 c->x86 += (tfms >> 20) & 0xff;
279                                 c->x86_model += ((tfms >> 16) & 0xF) << 4;
280                         } 
281                         c->x86_mask = tfms & 15;
282                 } else {
283                         /* Have CPUID level 0 only - unheard of */
284                         c->x86 = 4;
285                 }
286
287                 /* AMD-defined flags: level 0x80000001 */
288                 xlvl = cpuid_eax(0x80000000);
289                 if ( (xlvl & 0xffff0000) == 0x80000000 ) {
290                         if ( xlvl >= 0x80000001 ) {
291                                 c->x86_capability[1] = cpuid_edx(0x80000001);
292                                 c->x86_capability[6] = cpuid_ecx(0x80000001);
293                         }
294                         if ( xlvl >= 0x80000004 )
295                                 get_model_name(c); /* Default name */
296                 }
297         }
298
299         early_intel_workaround(c);
300
301 #ifdef CONFIG_X86_HT
302         phys_proc_id[smp_processor_id()] = (cpuid_ebx(1) >> 24) & 0xff;
303 #endif
304 }
305
306 static void __devinit squash_the_stupid_serial_number(struct cpuinfo_x86 *c)
307 {
308         if (cpu_has(c, X86_FEATURE_PN) && disable_x86_serial_nr ) {
309                 /* Disable processor serial number */
310                 unsigned long lo,hi;
311                 rdmsr(MSR_IA32_BBL_CR_CTL,lo,hi);
312                 lo |= 0x200000;
313                 wrmsr(MSR_IA32_BBL_CR_CTL,lo,hi);
314                 printk(KERN_NOTICE "CPU serial number disabled.\n");
315                 clear_bit(X86_FEATURE_PN, c->x86_capability);
316
317                 /* Disabling the serial number may affect the cpuid level */
318                 c->cpuid_level = cpuid_eax(0);
319         }
320 }
321
322 static int __init x86_serial_nr_setup(char *s)
323 {
324         disable_x86_serial_nr = 0;
325         return 1;
326 }
327 __setup("serialnumber", x86_serial_nr_setup);
328
329
330
331 /*
332  * This does the hard work of actually picking apart the CPU stuff...
333  */
334 void __devinit identify_cpu(struct cpuinfo_x86 *c)
335 {
336         int i;
337
338         c->loops_per_jiffy = loops_per_jiffy;
339         c->x86_cache_size = -1;
340         c->x86_vendor = X86_VENDOR_UNKNOWN;
341         c->cpuid_level = -1;    /* CPUID not detected */
342         c->x86_model = c->x86_mask = 0; /* So far unknown... */
343         c->x86_vendor_id[0] = '\0'; /* Unset */
344         c->x86_model_id[0] = '\0';  /* Unset */
345         c->x86_max_cores = 1;
346         memset(&c->x86_capability, 0, sizeof c->x86_capability);
347
348         if (!have_cpuid_p()) {
349                 /* First of all, decide if this is a 486 or higher */
350                 /* It's a 486 if we can modify the AC flag */
351                 if ( flag_is_changeable_p(X86_EFLAGS_AC) )
352                         c->x86 = 4;
353                 else
354                         c->x86 = 3;
355         }
356
357         generic_identify(c);
358
359         printk(KERN_DEBUG "CPU: After generic identify, caps:");
360         for (i = 0; i < NCAPINTS; i++)
361                 printk(" %08lx", c->x86_capability[i]);
362         printk("\n");
363
364         if (this_cpu->c_identify) {
365                 this_cpu->c_identify(c);
366
367                 printk(KERN_DEBUG "CPU: After vendor identify, caps:");
368                 for (i = 0; i < NCAPINTS; i++)
369                         printk(" %08lx", c->x86_capability[i]);
370                 printk("\n");
371         }
372
373         /*
374          * Vendor-specific initialization.  In this section we
375          * canonicalize the feature flags, meaning if there are
376          * features a certain CPU supports which CPUID doesn't
377          * tell us, CPUID claiming incorrect flags, or other bugs,
378          * we handle them here.
379          *
380          * At the end of this section, c->x86_capability better
381          * indicate the features this CPU genuinely supports!
382          */
383         if (this_cpu->c_init)
384                 this_cpu->c_init(c);
385
386         /* Disable the PN if appropriate */
387         squash_the_stupid_serial_number(c);
388
389         /*
390          * The vendor-specific functions might have changed features.  Now
391          * we do "generic changes."
392          */
393
394         /* TSC disabled? */
395         if ( tsc_disable )
396                 clear_bit(X86_FEATURE_TSC, c->x86_capability);
397
398         /* FXSR disabled? */
399         if (disable_x86_fxsr) {
400                 clear_bit(X86_FEATURE_FXSR, c->x86_capability);
401                 clear_bit(X86_FEATURE_XMM, c->x86_capability);
402         }
403
404         if (disable_pse)
405                 clear_bit(X86_FEATURE_PSE, c->x86_capability);
406
407         /* If the model name is still unset, do table lookup. */
408         if ( !c->x86_model_id[0] ) {
409                 char *p;
410                 p = table_lookup_model(c);
411                 if ( p )
412                         strcpy(c->x86_model_id, p);
413                 else
414                         /* Last resort... */
415                         sprintf(c->x86_model_id, "%02x/%02x",
416                                 c->x86_vendor, c->x86_model);
417         }
418
419         /* Now the feature flags better reflect actual CPU features! */
420
421         printk(KERN_DEBUG "CPU: After all inits, caps:");
422         for (i = 0; i < NCAPINTS; i++)
423                 printk(" %08lx", c->x86_capability[i]);
424         printk("\n");
425
426         /*
427          * On SMP, boot_cpu_data holds the common feature set between
428          * all CPUs; so make sure that we indicate which features are
429          * common between the CPUs.  The first time this routine gets
430          * executed, c == &boot_cpu_data.
431          */
432         if ( c != &boot_cpu_data ) {
433                 /* AND the already accumulated flags with these */
434                 for ( i = 0 ; i < NCAPINTS ; i++ )
435                         boot_cpu_data.x86_capability[i] &= c->x86_capability[i];
436         }
437
438         /* Init Machine Check Exception if available. */
439         mcheck_init(c);
440
441         if (c == &boot_cpu_data)
442                 sysenter_setup();
443         enable_sep_cpu();
444
445         if (c == &boot_cpu_data)
446                 mtrr_bp_init();
447         else
448                 mtrr_ap_init();
449 }
450
451 #ifdef CONFIG_X86_HT
452 void __devinit detect_ht(struct cpuinfo_x86 *c)
453 {
454         u32     eax, ebx, ecx, edx;
455         int     index_msb, core_bits;
456         int     cpu = smp_processor_id();
457
458         cpuid(1, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
459
460         c->apicid = phys_pkg_id((ebx >> 24) & 0xFF, 0);
461
462         if (!cpu_has(c, X86_FEATURE_HT) || cpu_has(c, X86_FEATURE_CMP_LEGACY))
463                 return;
464
465         smp_num_siblings = (ebx & 0xff0000) >> 16;
466
467         if (smp_num_siblings == 1) {
468                 printk(KERN_INFO  "CPU: Hyper-Threading is disabled\n");
469         } else if (smp_num_siblings > 1 ) {
470
471                 if (smp_num_siblings > NR_CPUS) {
472                         printk(KERN_WARNING "CPU: Unsupported number of the siblings %d", smp_num_siblings);
473                         smp_num_siblings = 1;
474                         return;
475                 }
476
477                 index_msb = get_count_order(smp_num_siblings);
478                 phys_proc_id[cpu] = phys_pkg_id((ebx >> 24) & 0xFF, index_msb);
479
480                 printk(KERN_INFO  "CPU: Physical Processor ID: %d\n",
481                        phys_proc_id[cpu]);
482
483                 smp_num_siblings = smp_num_siblings / c->x86_max_cores;
484
485                 index_msb = get_count_order(smp_num_siblings) ;
486
487                 core_bits = get_count_order(c->x86_max_cores);
488
489                 cpu_core_id[cpu] = phys_pkg_id((ebx >> 24) & 0xFF, index_msb) &
490                                                ((1 << core_bits) - 1);
491
492                 if (c->x86_max_cores > 1)
493                         printk(KERN_INFO  "CPU: Processor Core ID: %d\n",
494                                cpu_core_id[cpu]);
495         }
496 }
497 #endif
498
499 void __devinit print_cpu_info(struct cpuinfo_x86 *c)
500 {
501         char *vendor = NULL;
502
503         if (c->x86_vendor < X86_VENDOR_NUM)
504                 vendor = this_cpu->c_vendor;
505         else if (c->cpuid_level >= 0)
506                 vendor = c->x86_vendor_id;
507
508         if (vendor && strncmp(c->x86_model_id, vendor, strlen(vendor)))
509                 printk("%s ", vendor);
510
511         if (!c->x86_model_id[0])
512                 printk("%d86", c->x86);
513         else
514                 printk("%s", c->x86_model_id);
515
516         if (c->x86_mask || c->cpuid_level >= 0) 
517                 printk(" stepping %02x\n", c->x86_mask);
518         else
519                 printk("\n");
520 }
521
522 cpumask_t cpu_initialized __devinitdata = CPU_MASK_NONE;
523
524 /* This is hacky. :)
525  * We're emulating future behavior.
526  * In the future, the cpu-specific init functions will be called implicitly
527  * via the magic of initcalls.
528  * They will insert themselves into the cpu_devs structure.
529  * Then, when cpu_init() is called, we can just iterate over that array.
530  */
531
532 extern int intel_cpu_init(void);
533 extern int cyrix_init_cpu(void);
534 extern int nsc_init_cpu(void);
535 extern int amd_init_cpu(void);
536 extern int centaur_init_cpu(void);
537 extern int transmeta_init_cpu(void);
538 extern int rise_init_cpu(void);
539 extern int nexgen_init_cpu(void);
540 extern int umc_init_cpu(void);
541
542 void __init early_cpu_init(void)
543 {
544         intel_cpu_init();
545         cyrix_init_cpu();
546         nsc_init_cpu();
547         amd_init_cpu();
548         centaur_init_cpu();
549         transmeta_init_cpu();
550         rise_init_cpu();
551         nexgen_init_cpu();
552         umc_init_cpu();
553         early_cpu_detect();
554
555 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
556         /* pse is not compatible with on-the-fly unmapping,
557          * disable it even if the cpus claim to support it.
558          */
559         clear_bit(X86_FEATURE_PSE, boot_cpu_data.x86_capability);
560         disable_pse = 1;
561 #endif
562 }
563 /*
564  * cpu_init() initializes state that is per-CPU. Some data is already
565  * initialized (naturally) in the bootstrap process, such as the GDT
566  * and IDT. We reload them nevertheless, this function acts as a
567  * 'CPU state barrier', nothing should get across.
568  */
569 void __devinit cpu_init(void)
570 {
571         int cpu = smp_processor_id();
572         struct tss_struct * t = &per_cpu(init_tss, cpu);
573         struct thread_struct *thread = &current->thread;
574         struct desc_struct *gdt = get_cpu_gdt_table(cpu);
575         __u32 stk16_off = (__u32)&per_cpu(cpu_16bit_stack, cpu);
576
577         if (cpu_test_and_set(cpu, cpu_initialized)) {
578                 printk(KERN_WARNING "CPU#%d already initialized!\n", cpu);
579                 for (;;) local_irq_enable();
580         }
581         printk(KERN_INFO "Initializing CPU#%d\n", cpu);
582
583         if (cpu_has_vme || cpu_has_tsc || cpu_has_de)
584                 clear_in_cr4(X86_CR4_VME|X86_CR4_PVI|X86_CR4_TSD|X86_CR4_DE);
585         if (tsc_disable && cpu_has_tsc) {
586                 printk(KERN_NOTICE "Disabling TSC...\n");
587                 /**** FIX-HPA: DOES THIS REALLY BELONG HERE? ****/
588                 clear_bit(X86_FEATURE_TSC, boot_cpu_data.x86_capability);
589                 set_in_cr4(X86_CR4_TSD);
590         }
591
592         /*
593          * Initialize the per-CPU GDT with the boot GDT,
594          * and set up the GDT descriptor:
595          */
596         memcpy(gdt, cpu_gdt_table, GDT_SIZE);
597
598         /* Set up GDT entry for 16bit stack */
599         *(__u64 *)(&gdt[GDT_ENTRY_ESPFIX_SS]) |=
600                 ((((__u64)stk16_off) << 16) & 0x000000ffffff0000ULL) |
601                 ((((__u64)stk16_off) << 32) & 0xff00000000000000ULL) |
602                 (CPU_16BIT_STACK_SIZE - 1);
603
604         cpu_gdt_descr[cpu].size = GDT_SIZE - 1;
605         cpu_gdt_descr[cpu].address = (unsigned long)gdt;
606
607         load_gdt(&cpu_gdt_descr[cpu]);
608         load_idt(&idt_descr);
609
610         /*
611          * Set up and load the per-CPU TSS and LDT
612          */
613         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
614         current->active_mm = &init_mm;
615         if (current->mm)
616                 BUG();
617         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
618
619         load_esp0(t, thread);
620         set_tss_desc(cpu,t);
621         load_TR_desc();
622         load_LDT(&init_mm.context);
623
624 #ifdef CONFIG_DOUBLEFAULT
625         /* Set up doublefault TSS pointer in the GDT */
626         __set_tss_desc(cpu, GDT_ENTRY_DOUBLEFAULT_TSS, &doublefault_tss);
627 #endif
628
629         /* Clear %fs and %gs. */
630         asm volatile ("xorl %eax, %eax; movl %eax, %fs; movl %eax, %gs");
631
632         /* Clear all 6 debug registers: */
633         set_debugreg(0, 0);
634         set_debugreg(0, 1);
635         set_debugreg(0, 2);
636         set_debugreg(0, 3);
637         set_debugreg(0, 6);
638         set_debugreg(0, 7);
639
640         /*
641          * Force FPU initialization:
642          */
643         current_thread_info()->status = 0;
644         clear_used_math();
645         mxcsr_feature_mask_init();
646 }
647
648 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
649 void __devinit cpu_uninit(void)
650 {
651         int cpu = raw_smp_processor_id();
652         cpu_clear(cpu, cpu_initialized);
653
654         /* lazy TLB state */
655         per_cpu(cpu_tlbstate, cpu).state = 0;
656         per_cpu(cpu_tlbstate, cpu).active_mm = &init_mm;
657 }
658 #endif