arch/x86/kernel/cpu/intel_cacheinfo.c

   1 /*
   2  *      Routines to indentify caches on Intel CPU.
   3  *
   4  *      Changes:
   5  *      Venkatesh Pallipadi     : Adding cache identification through cpuid(4)
   6  *      Ashok Raj <ashok.raj@intel.com>: Work with CPU hotplug infrastructure.
   7  *      Andi Kleen / Andreas Herrmann   : CPUID4 emulation on AMD.
   8  */
   9
  10 #include <linux/init.h>
  11 #include <linux/slab.h>
  12 #include <linux/device.h>
  13 #include <linux/compiler.h>
  14 #include <linux/cpu.h>
  15 #include <linux/sched.h>
  16 #include <linux/pci.h>
  17
  18 #include <asm/processor.h>
  19 #include <linux/smp.h>
  20 #include <asm/k8.h>
  21
  22 #define LVL_1_INST      1
  23 #define LVL_1_DATA      2
  24 #define LVL_2           3
  25 #define LVL_3           4
  26 #define LVL_TRACE       5
  27
  28 struct _cache_table {
  29         unsigned char descriptor;
  30         char cache_type;
  31         short size;
  32 };
  33
  34 /* All the cache descriptor types we care about (no TLB or
  35    trace cache entries) */
  36
  37 static const struct _cache_table __cpuinitconst cache_table[] =
  38 {
  39         { 0x06, LVL_1_INST, 8 },        /* 4-way set assoc, 32 byte line size */
  40         { 0x08, LVL_1_INST, 16 },       /* 4-way set assoc, 32 byte line size */
  41         { 0x09, LVL_1_INST, 32 },       /* 4-way set assoc, 64 byte line size */
  42         { 0x0a, LVL_1_DATA, 8 },        /* 2 way set assoc, 32 byte line size */
  43         { 0x0c, LVL_1_DATA, 16 },       /* 4-way set assoc, 32 byte line size */
  44         { 0x0d, LVL_1_DATA, 16 },       /* 4-way set assoc, 64 byte line size */
  45         { 0x21, LVL_2,      256 },      /* 8-way set assoc, 64 byte line size */
  46         { 0x22, LVL_3,      512 },      /* 4-way set assoc, sectored cache, 64 byte line size */
  47         { 0x23, LVL_3,      1024 },     /* 8-way set assoc, sectored cache, 64 byte line size */
  48         { 0x25, LVL_3,      2048 },     /* 8-way set assoc, sectored cache, 64 byte line size */
  49         { 0x29, LVL_3,      4096 },     /* 8-way set assoc, sectored cache, 64 byte line size */
  50         { 0x2c, LVL_1_DATA, 32 },       /* 8-way set assoc, 64 byte line size */
  51         { 0x30, LVL_1_INST, 32 },       /* 8-way set assoc, 64 byte line size */
  52         { 0x39, LVL_2,      128 },      /* 4-way set assoc, sectored cache, 64 byte line size */
  53         { 0x3a, LVL_2,      192 },      /* 6-way set assoc, sectored cache, 64 byte line size */
  54         { 0x3b, LVL_2,      128 },      /* 2-way set assoc, sectored cache, 64 byte line size */
  55         { 0x3c, LVL_2,      256 },      /* 4-way set assoc, sectored cache, 64 byte line size */
  56         { 0x3d, LVL_2,      384 },      /* 6-way set assoc, sectored cache, 64 byte line size */
  57         { 0x3e, LVL_2,      512 },      /* 4-way set assoc, sectored cache, 64 byte line size */
  58         { 0x3f, LVL_2,      256 },      /* 2-way set assoc, 64 byte line size */
  59         { 0x41, LVL_2,      128 },      /* 4-way set assoc, 32 byte line size */
  60         { 0x42, LVL_2,      256 },      /* 4-way set assoc, 32 byte line size */
  61         { 0x43, LVL_2,      512 },      /* 4-way set assoc, 32 byte line size */
  62         { 0x44, LVL_2,      1024 },     /* 4-way set assoc, 32 byte line size */
  63         { 0x45, LVL_2,      2048 },     /* 4-way set assoc, 32 byte line size */
  64         { 0x46, LVL_3,      4096 },     /* 4-way set assoc, 64 byte line size */
  65         { 0x47, LVL_3,      8192 },     /* 8-way set assoc, 64 byte line size */
  66         { 0x49, LVL_3,      4096 },     /* 16-way set assoc, 64 byte line size */
  67         { 0x4a, LVL_3,      6144 },     /* 12-way set assoc, 64 byte line size */
  68         { 0x4b, LVL_3,      8192 },     /* 16-way set assoc, 64 byte line size */
  69         { 0x4c, LVL_3,     12288 },     /* 12-way set assoc, 64 byte line size */
  70         { 0x4d, LVL_3,     16384 },     /* 16-way set assoc, 64 byte line size */
  71         { 0x4e, LVL_2,      6144 },     /* 24-way set assoc, 64 byte line size */
  72         { 0x60, LVL_1_DATA, 16 },       /* 8-way set assoc, sectored cache, 64 byte line size */
  73         { 0x66, LVL_1_DATA, 8 },        /* 4-way set assoc, sectored cache, 64 byte line size */
  74         { 0x67, LVL_1_DATA, 16 },       /* 4-way set assoc, sectored cache, 64 byte line size */
  75         { 0x68, LVL_1_DATA, 32 },       /* 4-way set assoc, sectored cache, 64 byte line size */
  76         { 0x70, LVL_TRACE,  12 },       /* 8-way set assoc */
  77         { 0x71, LVL_TRACE,  16 },       /* 8-way set assoc */
  78         { 0x72, LVL_TRACE,  32 },       /* 8-way set assoc */
  79         { 0x73, LVL_TRACE,  64 },       /* 8-way set assoc */
  80         { 0x78, LVL_2,    1024 },       /* 4-way set assoc, 64 byte line size */
  81         { 0x79, LVL_2,     128 },       /* 8-way set assoc, sectored cache, 64 byte line size */
  82         { 0x7a, LVL_2,     256 },       /* 8-way set assoc, sectored cache, 64 byte line size */
  83         { 0x7b, LVL_2,     512 },       /* 8-way set assoc, sectored cache, 64 byte line size */
  84         { 0x7c, LVL_2,    1024 },       /* 8-way set assoc, sectored cache, 64 byte line size */
  85         { 0x7d, LVL_2,    2048 },       /* 8-way set assoc, 64 byte line size */
  86         { 0x7f, LVL_2,     512 },       /* 2-way set assoc, 64 byte line size */
  87         { 0x82, LVL_2,     256 },       /* 8-way set assoc, 32 byte line size */
  88         { 0x83, LVL_2,     512 },       /* 8-way set assoc, 32 byte line size */
  89         { 0x84, LVL_2,    1024 },       /* 8-way set assoc, 32 byte line size */
  90         { 0x85, LVL_2,    2048 },       /* 8-way set assoc, 32 byte line size */
  91         { 0x86, LVL_2,     512 },       /* 4-way set assoc, 64 byte line size */
  92         { 0x87, LVL_2,    1024 },       /* 8-way set assoc, 64 byte line size */
  93         { 0xd0, LVL_3,     512 },       /* 4-way set assoc, 64 byte line size */
  94         { 0xd1, LVL_3,    1024 },       /* 4-way set assoc, 64 byte line size */
  95         { 0xd2, LVL_3,    2048 },       /* 4-way set assoc, 64 byte line size */
  96         { 0xd6, LVL_3,    1024 },       /* 8-way set assoc, 64 byte line size */
  97         { 0xd7, LVL_3,    2048 },       /* 8-way set assoc, 64 byte line size */
  98         { 0xd8, LVL_3,    4096 },       /* 12-way set assoc, 64 byte line size */
  99         { 0xdc, LVL_3,    2048 },       /* 12-way set assoc, 64 byte line size */
 100         { 0xdd, LVL_3,    4096 },       /* 12-way set assoc, 64 byte line size */
 101         { 0xde, LVL_3,    8192 },       /* 12-way set assoc, 64 byte line size */
 102         { 0xe2, LVL_3,    2048 },       /* 16-way set assoc, 64 byte line size */
 103         { 0xe3, LVL_3,    4096 },       /* 16-way set assoc, 64 byte line size */
 104         { 0xe4, LVL_3,    8192 },       /* 16-way set assoc, 64 byte line size */
 105         { 0xea, LVL_3,    12288 },      /* 24-way set assoc, 64 byte line size */
 106         { 0xeb, LVL_3,    18432 },      /* 24-way set assoc, 64 byte line size */
 107         { 0xec, LVL_3,    24576 },      /* 24-way set assoc, 64 byte line size */
 108         { 0x00, 0, 0}
 109 };
 110
 111
 112 enum _cache_type {
 113         CACHE_TYPE_NULL = 0,
 114         CACHE_TYPE_DATA = 1,
 115         CACHE_TYPE_INST = 2,
 116         CACHE_TYPE_UNIFIED = 3
 117 };
 118
 119 union _cpuid4_leaf_eax {
 120         struct {
 121                 enum _cache_type        type:5;
 122                 unsigned int            level:3;
 123                 unsigned int            is_self_initializing:1;
 124                 unsigned int            is_fully_associative:1;
 125                 unsigned int            reserved:4;
 126                 unsigned int            num_threads_sharing:12;
 127                 unsigned int            num_cores_on_die:6;
 128         } split;
 129         u32 full;
 130 };
 131
 132 union _cpuid4_leaf_ebx {
 133         struct {
 134                 unsigned int            coherency_line_size:12;
 135                 unsigned int            physical_line_partition:10;
 136                 unsigned int            ways_of_associativity:10;
 137         } split;
 138         u32 full;
 139 };
 140
 141 union _cpuid4_leaf_ecx {
 142         struct {
 143                 unsigned int            number_of_sets:32;
 144         } split;
 145         u32 full;
 146 };
 147
 148 struct _cpuid4_info {
 149         union _cpuid4_leaf_eax eax;
 150         union _cpuid4_leaf_ebx ebx;
 151         union _cpuid4_leaf_ecx ecx;
 152         unsigned long size;
 153         unsigned long can_disable;
 154         DECLARE_BITMAP(shared_cpu_map, NR_CPUS);
 155 };
 156
 157 /* subset of above _cpuid4_info w/o shared_cpu_map */
 158 struct _cpuid4_info_regs {
 159         union _cpuid4_leaf_eax eax;
 160         union _cpuid4_leaf_ebx ebx;
 161         union _cpuid4_leaf_ecx ecx;
 162         unsigned long size;
 163         unsigned long can_disable;
 164 };
 165
 166 unsigned short                  num_cache_leaves;
 167
 168 /* AMD doesn't have CPUID4. Emulate it here to report the same
 169    information to the user.  This makes some assumptions about the machine:
 170    L2 not shared, no SMT etc. that is currently true on AMD CPUs.
 171
 172    In theory the TLBs could be reported as fake type (they are in "dummy").
 173    Maybe later */
 174 union l1_cache {
 175         struct {
 176                 unsigned line_size:8;
 177                 unsigned lines_per_tag:8;
 178                 unsigned assoc:8;
 179                 unsigned size_in_kb:8;
 180         };
 181         unsigned val;
 182 };
 183
 184 union l2_cache {
 185         struct {
 186                 unsigned line_size:8;
 187                 unsigned lines_per_tag:4;
 188                 unsigned assoc:4;
 189                 unsigned size_in_kb:16;
 190         };
 191         unsigned val;
 192 };
 193
 194 union l3_cache {
 195         struct {
 196                 unsigned line_size:8;
 197                 unsigned lines_per_tag:4;
 198                 unsigned assoc:4;
 199                 unsigned res:2;
 200                 unsigned size_encoded:14;
 201         };
 202         unsigned val;
 203 };
 204
 205 static const unsigned short __cpuinitconst assocs[] = {
 206         [1] = 1,
 207         [2] = 2,
 208         [4] = 4,
 209         [6] = 8,
 210         [8] = 16,
 211         [0xa] = 32,
 212         [0xb] = 48,
 213         [0xc] = 64,
 214         [0xd] = 96,
 215         [0xe] = 128,
 216         [0xf] = 0xffff /* fully associative - no way to show this currently */
 217 };
 218
 219 static const unsigned char __cpuinitconst levels[] = { 1, 1, 2, 3 };
 220 static const unsigned char __cpuinitconst types[] = { 1, 2, 3, 3 };
 221
 222 static void __cpuinit
 223 amd_cpuid4(int leaf, union _cpuid4_leaf_eax *eax,
 224                      union _cpuid4_leaf_ebx *ebx,
 225                      union _cpuid4_leaf_ecx *ecx)
 226 {
 227         unsigned dummy;
 228         unsigned line_size, lines_per_tag, assoc, size_in_kb;
 229         union l1_cache l1i, l1d;
 230         union l2_cache l2;
 231         union l3_cache l3;
 232         union l1_cache *l1 = &l1d;
 233
 234         eax->full = 0;
 235         ebx->full = 0;
 236         ecx->full = 0;
 237
 238         cpuid(0x80000005, &dummy, &dummy, &l1d.val, &l1i.val);
 239         cpuid(0x80000006, &dummy, &dummy, &l2.val, &l3.val);
 240
 241         switch (leaf) {
 242         case 1:
 243                 l1 = &l1i;
 244         case 0:
 245                 if (!l1->val)
 246                         return;
 247                 assoc = assocs[l1->assoc];
 248                 line_size = l1->line_size;
 249                 lines_per_tag = l1->lines_per_tag;
 250                 size_in_kb = l1->size_in_kb;
 251                 break;
 252         case 2:
 253                 if (!l2.val)
 254                         return;
 255                 assoc = assocs[l2.assoc];
 256                 line_size = l2.line_size;
 257                 lines_per_tag = l2.lines_per_tag;
 258                 /* cpu_data has errata corrections for K7 applied */
 259                 size_in_kb = current_cpu_data.x86_cache_size;
 260                 break;
 261         case 3:
 262                 if (!l3.val)
 263                         return;
 264                 assoc = assocs[l3.assoc];
 265                 line_size = l3.line_size;
 266                 lines_per_tag = l3.lines_per_tag;
 267                 size_in_kb = l3.size_encoded * 512;
 268                 if (boot_cpu_has(X86_FEATURE_AMD_DCM)) {
 269                         size_in_kb = size_in_kb >> 1;
 270                         assoc = assoc >> 1;
 271                 }
 272                 break;
 273         default:
 274                 return;
 275         }
 276
 277         eax->split.is_self_initializing = 1;
 278         eax->split.type = types[leaf];
 279         eax->split.level = levels[leaf];
 280         eax->split.num_threads_sharing = 0;
 281         eax->split.num_cores_on_die = current_cpu_data.x86_max_cores - 1;
 282
 283
 284         if (assoc == 0xffff)
 285                 eax->split.is_fully_associative = 1;
 286         ebx->split.coherency_line_size = line_size - 1;
 287         ebx->split.ways_of_associativity = assoc - 1;
 288         ebx->split.physical_line_partition = lines_per_tag - 1;
 289         ecx->split.number_of_sets = (size_in_kb * 1024) / line_size /
 290                 (ebx->split.ways_of_associativity + 1) - 1;
 291 }
 292
 293 static void __cpuinit
 294 amd_check_l3_disable(int index, struct _cpuid4_info_regs *this_leaf)
 295 {
 296         if (index < 3)
 297                 return;
 298
 299         if (boot_cpu_data.x86 == 0x11)
 300                 return;
 301
 302         /* see erratum #382 */
 303         if ((boot_cpu_data.x86 == 0x10) && (boot_cpu_data.x86_model < 0x8))
 304                 return;
 305
 306         this_leaf->can_disable = 1;
 307 }
 308
 309 static int
 310 __cpuinit cpuid4_cache_lookup_regs(int index,
 311                                    struct _cpuid4_info_regs *this_leaf)
 312 {
 313         union _cpuid4_leaf_eax  eax;
 314         union _cpuid4_leaf_ebx  ebx;
 315         union _cpuid4_leaf_ecx  ecx;
 316         unsigned                edx;
 317
 318         if (boot_cpu_data.x86_vendor == X86_VENDOR_AMD) {
 319                 amd_cpuid4(index, &eax, &ebx, &ecx);
 320                 if (boot_cpu_data.x86 >= 0x10)
 321                         amd_check_l3_disable(index, this_leaf);
 322         } else {
 323                 cpuid_count(4, index, &eax.full, &ebx.full, &ecx.full, &edx);
 324         }
 325
 326         if (eax.split.type == CACHE_TYPE_NULL)
 327                 return -EIO; /* better error ? */
 328
 329         this_leaf->eax = eax;
 330         this_leaf->ebx = ebx;
 331         this_leaf->ecx = ecx;
 332         this_leaf->size = (ecx.split.number_of_sets          + 1) *
 333                           (ebx.split.coherency_line_size     + 1) *
 334                           (ebx.split.physical_line_partition + 1) *
 335                           (ebx.split.ways_of_associativity   + 1);
 336         return 0;
 337 }
 338
 339 static int __cpuinit find_num_cache_leaves(void)
 340 {
 341         unsigned int            eax, ebx, ecx, edx;
 342         union _cpuid4_leaf_eax  cache_eax;
 343         int                     i = -1;
 344
 345         do {
 346                 ++i;
 347                 /* Do cpuid(4) loop to find out num_cache_leaves */
 348                 cpuid_count(4, i, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
 349                 cache_eax.full = eax;
 350         } while (cache_eax.split.type != CACHE_TYPE_NULL);
 351         return i;
 352 }
 353
 354 unsigned int __cpuinit init_intel_cacheinfo(struct cpuinfo_x86 *c)
 355 {
 356         /* Cache sizes */
 357         unsigned int trace = 0, l1i = 0, l1d = 0, l2 = 0, l3 = 0;
 358         unsigned int new_l1d = 0, new_l1i = 0; /* Cache sizes from cpuid(4) */
 359         unsigned int new_l2 = 0, new_l3 = 0, i; /* Cache sizes from cpuid(4) */
 360         unsigned int l2_id = 0, l3_id = 0, num_threads_sharing, index_msb;
 361 #ifdef CONFIG_X86_HT
 362         unsigned int cpu = c->cpu_index;
 363 #endif
 364
 365         if (c->cpuid_level > 3) {
 366                 static int is_initialized;
 367
 368                 if (is_initialized == 0) {
 369                         /* Init num_cache_leaves from boot CPU */
 370                         num_cache_leaves = find_num_cache_leaves();
 371                         is_initialized++;
 372                 }
 373
 374                 /*
 375                  * Whenever possible use cpuid(4), deterministic cache
 376                  * parameters cpuid leaf to find the cache details
 377                  */
 378                 for (i = 0; i < num_cache_leaves; i++) {
 379                         struct _cpuid4_info_regs this_leaf;
 380                         int retval;
 381
 382                         retval = cpuid4_cache_lookup_regs(i, &this_leaf);
 383                         if (retval >= 0) {
 384                                 switch (this_leaf.eax.split.level) {
 385                                 case 1:
 386                                         if (this_leaf.eax.split.type ==
 387                                                         CACHE_TYPE_DATA)
 388                                                 new_l1d = this_leaf.size/1024;
 389                                         else if (this_leaf.eax.split.type ==
 390                                                         CACHE_TYPE_INST)
 391                                                 new_l1i = this_leaf.size/1024;
 392                                         break;
 393                                 case 2:
 394                                         new_l2 = this_leaf.size/1024;
 395                                         num_threads_sharing = 1 + this_leaf.eax.split.num_threads_sharing;
 396                                         index_msb = get_count_order(num_threads_sharing);
 397                                         l2_id = c->apicid >> index_msb;
 398                                         break;
 399                                 case 3:
 400                                         new_l3 = this_leaf.size/1024;
 401                                         num_threads_sharing = 1 + this_leaf.eax.split.num_threads_sharing;
 402                                         index_msb = get_count_order(
 403                                                         num_threads_sharing);
 404                                         l3_id = c->apicid >> index_msb;
 405                                         break;
 406                                 default:
 407                                         break;
 408                                 }
 409                         }
 410                 }
 411         }
 412         /*
 413          * Don't use cpuid2 if cpuid4 is supported. For P4, we use cpuid2 for
 414          * trace cache
 415          */
 416         if ((num_cache_leaves == 0 || c->x86 == 15) && c->cpuid_level > 1) {
 417                 /* supports eax=2  call */
 418                 int j, n;
 419                 unsigned int regs[4];
 420                 unsigned char *dp = (unsigned char *)regs;
 421                 int only_trace = 0;
 422
 423                 if (num_cache_leaves != 0 && c->x86 == 15)
 424                         only_trace = 1;
 425
 426                 /* Number of times to iterate */
 427                 n = cpuid_eax(2) & 0xFF;
 428
 429                 for (i = 0 ; i < n ; i++) {
 430                         cpuid(2, &regs[0], &regs[1], &regs[2], &regs[3]);
 431
 432                         /* If bit 31 is set, this is an unknown format */
 433                         for (j = 0 ; j < 3 ; j++)
 434                                 if (regs[j] & (1 << 31))
 435                                         regs[j] = 0;
 436
 437                         /* Byte 0 is level count, not a descriptor */
 438                         for (j = 1 ; j < 16 ; j++) {
 439                                 unsigned char des = dp[j];
 440                                 unsigned char k = 0;
 441
 442                                 /* look up this descriptor in the table */
 443                                 while (cache_table[k].descriptor != 0) {
 444                                         if (cache_table[k].descriptor == des) {
 445                                                 if (only_trace && cache_table[k].cache_type != LVL_TRACE)
 446                                                         break;
 447                                                 switch (cache_table[k].cache_type) {
 448                                                 case LVL_1_INST:
 449                                                         l1i += cache_table[k].size;
 450                                                         break;
 451                                                 case LVL_1_DATA:
 452                                                         l1d += cache_table[k].size;
 453                                                         break;
 454                                                 case LVL_2:
 455                                                         l2 += cache_table[k].size;
 456                                                         break;
 457                                                 case LVL_3:
 458                                                         l3 += cache_table[k].size;
 459                                                         break;
 460                                                 case LVL_TRACE:
 461                                                         trace += cache_table[k].size;
 462                                                         break;
 463                                                 }
 464
 465                                                 break;
 466                                         }
 467
 468                                         k++;
 469                                 }
 470                         }
 471                 }
 472         }
 473
 474         if (new_l1d)
 475                 l1d = new_l1d;
 476
 477         if (new_l1i)
 478                 l1i = new_l1i;
 479
 480         if (new_l2) {
 481                 l2 = new_l2;
 482 #ifdef CONFIG_X86_HT
 483                 per_cpu(cpu_llc_id, cpu) = l2_id;
 484 #endif
 485         }
 486
 487         if (new_l3) {
 488                 l3 = new_l3;
 489 #ifdef CONFIG_X86_HT
 490                 per_cpu(cpu_llc_id, cpu) = l3_id;
 491 #endif
 492         }
 493
 494         c->x86_cache_size = l3 ? l3 : (l2 ? l2 : (l1i+l1d));
 495
 496         return l2;
 497 }
 498
 499 #ifdef CONFIG_SYSFS
 500
 501 /* pointer to _cpuid4_info array (for each cache leaf) */
 502 static DEFINE_PER_CPU(struct _cpuid4_info *, ici_cpuid4_info);
 503 #define CPUID4_INFO_IDX(x, y)   (&((per_cpu(ici_cpuid4_info, x))[y]))
 504
 505 #ifdef CONFIG_SMP
 506 static void __cpuinit cache_shared_cpu_map_setup(unsigned int cpu, int index)
 507 {
 508         struct _cpuid4_info     *this_leaf, *sibling_leaf;
 509         unsigned long num_threads_sharing;
 510         int index_msb, i, sibling;
 511         struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(cpu);
 512
 513         if ((index == 3) && (c->x86_vendor == X86_VENDOR_AMD)) {
 514                 for_each_cpu(i, c->llc_shared_map) {
 515                         if (!per_cpu(ici_cpuid4_info, i))
 516                                 continue;
 517                         this_leaf = CPUID4_INFO_IDX(i, index);
 518                         for_each_cpu(sibling, c->llc_shared_map) {
 519                                 if (!cpu_online(sibling))
 520                                         continue;
 521                                 set_bit(sibling, this_leaf->shared_cpu_map);
 522                         }
 523                 }
 524                 return;
 525         }
 526         this_leaf = CPUID4_INFO_IDX(cpu, index);
 527         num_threads_sharing = 1 + this_leaf->eax.split.num_threads_sharing;
 528
 529         if (num_threads_sharing == 1)
 530                 cpumask_set_cpu(cpu, to_cpumask(this_leaf->shared_cpu_map));
 531         else {
 532                 index_msb = get_count_order(num_threads_sharing);
 533
 534                 for_each_online_cpu(i) {
 535                         if (cpu_data(i).apicid >> index_msb ==
 536                             c->apicid >> index_msb) {
 537                                 cpumask_set_cpu(i,
 538                                         to_cpumask(this_leaf->shared_cpu_map));
 539                                 if (i != cpu && per_cpu(ici_cpuid4_info, i))  {
 540                                         sibling_leaf =
 541                                                 CPUID4_INFO_IDX(i, index);
 542                                         cpumask_set_cpu(cpu, to_cpumask(
 543                                                 sibling_leaf->shared_cpu_map));
 544                                 }
 545                         }
 546                 }
 547         }
 548 }
 549 static void __cpuinit cache_remove_shared_cpu_map(unsigned int cpu, int index)
 550 {
 551         struct _cpuid4_info     *this_leaf, *sibling_leaf;
 552         int sibling;
 553
 554         this_leaf = CPUID4_INFO_IDX(cpu, index);
 555         for_each_cpu(sibling, to_cpumask(this_leaf->shared_cpu_map)) {
 556                 sibling_leaf = CPUID4_INFO_IDX(sibling, index);
 557                 cpumask_clear_cpu(cpu,
 558                                   to_cpumask(sibling_leaf->shared_cpu_map));
 559         }
 560 }
 561 #else
 562 static void __cpuinit cache_shared_cpu_map_setup(unsigned int cpu, int index)
 563 {
 564 }
 565
 566 static void __cpuinit cache_remove_shared_cpu_map(unsigned int cpu, int index)
 567 {
 568 }
 569 #endif
 570
 571 static void __cpuinit free_cache_attributes(unsigned int cpu)
 572 {
 573         int i;
 574
 575         for (i = 0; i < num_cache_leaves; i++)
 576                 cache_remove_shared_cpu_map(cpu, i);
 577
 578         kfree(per_cpu(ici_cpuid4_info, cpu));
 579         per_cpu(ici_cpuid4_info, cpu) = NULL;
 580 }
 581
 582 static int
 583 __cpuinit cpuid4_cache_lookup(int index, struct _cpuid4_info *this_leaf)
 584 {
 585         struct _cpuid4_info_regs *leaf_regs =
 586                 (struct _cpuid4_info_regs *)this_leaf;
 587
 588         return cpuid4_cache_lookup_regs(index, leaf_regs);
 589 }
 590
 591 static void __cpuinit get_cpu_leaves(void *_retval)
 592 {
 593         int j, *retval = _retval, cpu = smp_processor_id();
 594
 595         /* Do cpuid and store the results */
 596         for (j = 0; j < num_cache_leaves; j++) {
 597                 struct _cpuid4_info *this_leaf;
 598                 this_leaf = CPUID4_INFO_IDX(cpu, j);
 599                 *retval = cpuid4_cache_lookup(j, this_leaf);
 600                 if (unlikely(*retval < 0)) {
 601                         int i;
 602
 603                         for (i = 0; i < j; i++)
 604                                 cache_remove_shared_cpu_map(cpu, i);
 605                         break;
 606                 }
 607                 cache_shared_cpu_map_setup(cpu, j);
 608         }
 609 }
 610
 611 static int __cpuinit detect_cache_attributes(unsigned int cpu)
 612 {
 613         int                     retval;
 614
 615         if (num_cache_leaves == 0)
 616                 return -ENOENT;
 617
 618         per_cpu(ici_cpuid4_info, cpu) = kzalloc(
 619             sizeof(struct _cpuid4_info) * num_cache_leaves, GFP_KERNEL);
 620         if (per_cpu(ici_cpuid4_info, cpu) == NULL)
 621                 return -ENOMEM;
 622
 623         smp_call_function_single(cpu, get_cpu_leaves, &retval, true);
 624         if (retval) {
 625                 kfree(per_cpu(ici_cpuid4_info, cpu));
 626                 per_cpu(ici_cpuid4_info, cpu) = NULL;
 627         }
 628
 629         return retval;
 630 }
 631
 632 #include <linux/kobject.h>
 633 #include <linux/sysfs.h>
 634
 635 extern struct sysdev_class cpu_sysdev_class; /* from drivers/base/cpu.c */
 636
 637 /* pointer to kobject for cpuX/cache */
 638 static DEFINE_PER_CPU(struct kobject *, ici_cache_kobject);
 639
 640 struct _index_kobject {
 641         struct kobject kobj;
 642         unsigned int cpu;
 643         unsigned short index;
 644 };
 645
 646 /* pointer to array of kobjects for cpuX/cache/indexY */
 647 static DEFINE_PER_CPU(struct _index_kobject *, ici_index_kobject);
 648 #define INDEX_KOBJECT_PTR(x, y)         (&((per_cpu(ici_index_kobject, x))[y]))
 649
 650 #define show_one_plus(file_name, object, val)                           \
 651 static ssize_t show_##file_name                                         \
 652                         (struct _cpuid4_info *this_leaf, char *buf)     \
 653 {                                                                       \
 654         return sprintf(buf, "%lu\n", (unsigned long)this_leaf->object + val); \
 655 }
 656
 657 show_one_plus(level, eax.split.level, 0);
 658 show_one_plus(coherency_line_size, ebx.split.coherency_line_size, 1);
 659 show_one_plus(physical_line_partition, ebx.split.physical_line_partition, 1);
 660 show_one_plus(ways_of_associativity, ebx.split.ways_of_associativity, 1);
 661 show_one_plus(number_of_sets, ecx.split.number_of_sets, 1);
 662
 663 static ssize_t show_size(struct _cpuid4_info *this_leaf, char *buf)
 664 {
 665         return sprintf(buf, "%luK\n", this_leaf->size / 1024);
 666 }
 667
 668 static ssize_t show_shared_cpu_map_func(struct _cpuid4_info *this_leaf,
 669                                         int type, char *buf)
 670 {
 671         ptrdiff_t len = PTR_ALIGN(buf + PAGE_SIZE - 1, PAGE_SIZE) - buf;
 672         int n = 0;
 673
 674         if (len > 1) {
 675                 const struct cpumask *mask;
 676
 677                 mask = to_cpumask(this_leaf->shared_cpu_map);
 678                 n = type ?
 679                         cpulist_scnprintf(buf, len-2, mask) :
 680                         cpumask_scnprintf(buf, len-2, mask);
 681                 buf[n++] = '\n';
 682                 buf[n] = '\0';
 683         }
 684         return n;
 685 }
 686
 687 static inline ssize_t show_shared_cpu_map(struct _cpuid4_info *leaf, char *buf)
 688 {
 689         return show_shared_cpu_map_func(leaf, 0, buf);
 690 }
 691
 692 static inline ssize_t show_shared_cpu_list(struct _cpuid4_info *leaf, char *buf)
 693 {
 694         return show_shared_cpu_map_func(leaf, 1, buf);
 695 }
 696
 697 static ssize_t show_type(struct _cpuid4_info *this_leaf, char *buf)
 698 {
 699         switch (this_leaf->eax.split.type) {
 700         case CACHE_TYPE_DATA:
 701                 return sprintf(buf, "Data\n");
 702         case CACHE_TYPE_INST:
 703                 return sprintf(buf, "Instruction\n");
 704         case CACHE_TYPE_UNIFIED:
 705                 return sprintf(buf, "Unified\n");
 706         default:
 707                 return sprintf(buf, "Unknown\n");
 708         }
 709 }
 710
 711 #define to_object(k)    container_of(k, struct _index_kobject, kobj)
 712 #define to_attr(a)      container_of(a, struct _cache_attr, attr)
 713
 714 static ssize_t show_cache_disable(struct _cpuid4_info *this_leaf, char *buf,
 715                                   unsigned int index)
 716 {
 717         int cpu = cpumask_first(to_cpumask(this_leaf->shared_cpu_map));
 718         int node = cpu_to_node(cpu);
 719         struct pci_dev *dev = node_to_k8_nb_misc(node);
 720         unsigned int reg = 0;
 721
 722         if (!this_leaf->can_disable)
 723                 return -EINVAL;
 724
 725         if (!dev)
 726                 return -EINVAL;
 727
 728         pci_read_config_dword(dev, 0x1BC + index * 4, &reg);
 729         return sprintf(buf, "%x\n", reg);
 730 }
 731
 732 #define SHOW_CACHE_DISABLE(index)                                       \
 733 static ssize_t                                                          \
 734 show_cache_disable_##index(struct _cpuid4_info *this_leaf, char *buf)   \
 735 {                                                                       \
 736         return show_cache_disable(this_leaf, buf, index);               \
 737 }
 738 SHOW_CACHE_DISABLE(0)
 739 SHOW_CACHE_DISABLE(1)
 740
 741 static ssize_t store_cache_disable(struct _cpuid4_info *this_leaf,
 742         const char *buf, size_t count, unsigned int index)
 743 {
 744         int cpu = cpumask_first(to_cpumask(this_leaf->shared_cpu_map));
 745         int node = cpu_to_node(cpu);
 746         struct pci_dev *dev = node_to_k8_nb_misc(node);
 747         unsigned long val = 0;
 748         unsigned int scrubber = 0;
 749
 750         if (!this_leaf->can_disable)
 751                 return -EINVAL;
 752
 753         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
 754                 return -EPERM;
 755
 756         if (!dev)
 757                 return -EINVAL;
 758
 759         if (strict_strtoul(buf, 10, &val) < 0)
 760                 return -EINVAL;
 761
 762         val |= 0xc0000000;
 763
 764         pci_read_config_dword(dev, 0x58, &scrubber);
 765         scrubber &= ~0x1f000000;
 766         pci_write_config_dword(dev, 0x58, scrubber);
 767
 768         pci_write_config_dword(dev, 0x1BC + index * 4, val & ~0x40000000);
 769         wbinvd();
 770         pci_write_config_dword(dev, 0x1BC + index * 4, val);
 771         return count;
 772 }
 773
 774 #define STORE_CACHE_DISABLE(index)                                      \
 775 static ssize_t                                                          \
 776 store_cache_disable_##index(struct _cpuid4_info *this_leaf,             \
 777                             const char *buf, size_t count)              \
 778 {                                                                       \
 779         return store_cache_disable(this_leaf, buf, count, index);       \
 780 }
 781 STORE_CACHE_DISABLE(0)
 782 STORE_CACHE_DISABLE(1)
 783
 784 struct _cache_attr {
 785         struct attribute attr;
 786         ssize_t (*show)(struct _cpuid4_info *, char *);
 787         ssize_t (*store)(struct _cpuid4_info *, const char *, size_t count);
 788 };
 789
 790 #define define_one_ro(_name) \
 791 static struct _cache_attr _name = \
 792         __ATTR(_name, 0444, show_##_name, NULL)
 793
 794 define_one_ro(level);
 795 define_one_ro(type);
 796 define_one_ro(coherency_line_size);
 797 define_one_ro(physical_line_partition);
 798 define_one_ro(ways_of_associativity);
 799 define_one_ro(number_of_sets);
 800 define_one_ro(size);
 801 define_one_ro(shared_cpu_map);
 802 define_one_ro(shared_cpu_list);
 803
 804 static struct _cache_attr cache_disable_0 = __ATTR(cache_disable_0, 0644,
 805                 show_cache_disable_0, store_cache_disable_0);
 806 static struct _cache_attr cache_disable_1 = __ATTR(cache_disable_1, 0644,
 807                 show_cache_disable_1, store_cache_disable_1);
 808
 809 static struct attribute *default_attrs[] = {
 810         &type.attr,
 811         &level.attr,
 812         &coherency_line_size.attr,
 813         &physical_line_partition.attr,
 814         &ways_of_associativity.attr,
 815         &number_of_sets.attr,
 816         &size.attr,
 817         &shared_cpu_map.attr,
 818         &shared_cpu_list.attr,
 819         &cache_disable_0.attr,
 820         &cache_disable_1.attr,
 821         NULL
 822 };
 823
 824 static ssize_t show(struct kobject *kobj, struct attribute *attr, char *buf)
 825 {
 826         struct _cache_attr *fattr = to_attr(attr);
 827         struct _index_kobject *this_leaf = to_object(kobj);
 828         ssize_t ret;
 829
 830         ret = fattr->show ?
 831                 fattr->show(CPUID4_INFO_IDX(this_leaf->cpu, this_leaf->index),
 832                         buf) :
 833                 0;
 834         return ret;
 835 }
 836
 837 static ssize_t store(struct kobject *kobj, struct attribute *attr,
 838                      const char *buf, size_t count)
 839 {
 840         struct _cache_attr *fattr = to_attr(attr);
 841         struct _index_kobject *this_leaf = to_object(kobj);
 842         ssize_t ret;
 843
 844         ret = fattr->store ?
 845                 fattr->store(CPUID4_INFO_IDX(this_leaf->cpu, this_leaf->index),
 846                         buf, count) :
 847                 0;
 848         return ret;
 849 }
 850
 851 static struct sysfs_ops sysfs_ops = {
 852         .show   = show,
 853         .store  = store,
 854 };
 855
 856 static struct kobj_type ktype_cache = {
 857         .sysfs_ops      = &sysfs_ops,
 858         .default_attrs  = default_attrs,
 859 };
 860
 861 static struct kobj_type ktype_percpu_entry = {
 862         .sysfs_ops      = &sysfs_ops,
 863 };
 864
 865 static void __cpuinit cpuid4_cache_sysfs_exit(unsigned int cpu)
 866 {
 867         kfree(per_cpu(ici_cache_kobject, cpu));
 868         kfree(per_cpu(ici_index_kobject, cpu));
 869         per_cpu(ici_cache_kobject, cpu) = NULL;
 870         per_cpu(ici_index_kobject, cpu) = NULL;
 871         free_cache_attributes(cpu);
 872 }
 873
 874 static int __cpuinit cpuid4_cache_sysfs_init(unsigned int cpu)
 875 {
 876         int err;
 877
 878         if (num_cache_leaves == 0)
 879                 return -ENOENT;
 880
 881         err = detect_cache_attributes(cpu);
 882         if (err)
 883                 return err;
 884
 885         /* Allocate all required memory */
 886         per_cpu(ici_cache_kobject, cpu) =
 887                 kzalloc(sizeof(struct kobject), GFP_KERNEL);
 888         if (unlikely(per_cpu(ici_cache_kobject, cpu) == NULL))
 889                 goto err_out;
 890
 891         per_cpu(ici_index_kobject, cpu) = kzalloc(
 892             sizeof(struct _index_kobject) * num_cache_leaves, GFP_KERNEL);
 893         if (unlikely(per_cpu(ici_index_kobject, cpu) == NULL))
 894                 goto err_out;
 895
 896         return 0;
 897
 898 err_out:
 899         cpuid4_cache_sysfs_exit(cpu);
 900         return -ENOMEM;
 901 }
 902
 903 static DECLARE_BITMAP(cache_dev_map, NR_CPUS);
 904
 905 /* Add/Remove cache interface for CPU device */
 906 static int __cpuinit cache_add_dev(struct sys_device * sys_dev)
 907 {
 908         unsigned int cpu = sys_dev->id;
 909         unsigned long i, j;
 910         struct _index_kobject *this_object;
 911         int retval;
 912
 913         retval = cpuid4_cache_sysfs_init(cpu);
 914         if (unlikely(retval < 0))
 915                 return retval;
 916
 917         retval = kobject_init_and_add(per_cpu(ici_cache_kobject, cpu),
 918                                       &ktype_percpu_entry,
 919                                       &sys_dev->kobj, "%s", "cache");
 920         if (retval < 0) {
 921                 cpuid4_cache_sysfs_exit(cpu);
 922                 return retval;
 923         }
 924
 925         for (i = 0; i < num_cache_leaves; i++) {
 926                 this_object = INDEX_KOBJECT_PTR(cpu, i);
 927                 this_object->cpu = cpu;
 928                 this_object->index = i;
 929                 retval = kobject_init_and_add(&(this_object->kobj),
 930                                               &ktype_cache,
 931                                               per_cpu(ici_cache_kobject, cpu),
 932                                               "index%1lu", i);
 933                 if (unlikely(retval)) {
 934                         for (j = 0; j < i; j++)
 935                                 kobject_put(&(INDEX_KOBJECT_PTR(cpu, j)->kobj));
 936                         kobject_put(per_cpu(ici_cache_kobject, cpu));
 937                         cpuid4_cache_sysfs_exit(cpu);
 938                         return retval;
 939                 }
 940                 kobject_uevent(&(this_object->kobj), KOBJ_ADD);
 941         }
 942         cpumask_set_cpu(cpu, to_cpumask(cache_dev_map));
 943
 944         kobject_uevent(per_cpu(ici_cache_kobject, cpu), KOBJ_ADD);
 945         return 0;
 946 }
 947
 948 static void __cpuinit cache_remove_dev(struct sys_device * sys_dev)
 949 {
 950         unsigned int cpu = sys_dev->id;
 951         unsigned long i;
 952
 953         if (per_cpu(ici_cpuid4_info, cpu) == NULL)
 954                 return;
 955         if (!cpumask_test_cpu(cpu, to_cpumask(cache_dev_map)))
 956                 return;
 957         cpumask_clear_cpu(cpu, to_cpumask(cache_dev_map));
 958
 959         for (i = 0; i < num_cache_leaves; i++)
 960                 kobject_put(&(INDEX_KOBJECT_PTR(cpu, i)->kobj));
 961         kobject_put(per_cpu(ici_cache_kobject, cpu));
 962         cpuid4_cache_sysfs_exit(cpu);
 963 }
 964
 965 static int __cpuinit cacheinfo_cpu_callback(struct notifier_block *nfb,
 966                                         unsigned long action, void *hcpu)
 967 {
 968         unsigned int cpu = (unsigned long)hcpu;
 969         struct sys_device *sys_dev;
 970
 971         sys_dev = get_cpu_sysdev(cpu);
 972         switch (action) {
 973         case CPU_ONLINE:
 974         case CPU_ONLINE_FROZEN:
 975                 cache_add_dev(sys_dev);
 976                 break;
 977         case CPU_DEAD:
 978         case CPU_DEAD_FROZEN:
 979                 cache_remove_dev(sys_dev);
 980                 break;
 981         }
 982         return NOTIFY_OK;
 983 }
 984
 985 static struct notifier_block __cpuinitdata cacheinfo_cpu_notifier = {
 986         .notifier_call = cacheinfo_cpu_callback,
 987 };
 988
 989 static int __cpuinit cache_sysfs_init(void)
 990 {
 991         int i;
 992
 993         if (num_cache_leaves == 0)
 994                 return 0;
 995
 996         for_each_online_cpu(i) {
 997                 int err;
 998                 struct sys_device *sys_dev = get_cpu_sysdev(i);
 999
1000                 err = cache_add_dev(sys_dev);
1001                 if (err)
1002                         return err;
1003         }
1004         register_hotcpu_notifier(&cacheinfo_cpu_notifier);
1005         return 0;
1006 }
1007
1008 device_initcall(cache_sysfs_init);
1009
1010 #endif